chung cư tân thịnh lợi

Hơn nữa, Đồ Án Tốt Nghiệp được xem là một công trình đầu tay của sinh viên nghành Xây Dựng, giúp cho sinh viên làm quen với công tác thiết kế một công trình thực tế từ các lý thuyết tính

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC

Giới thiệu chung về công trình

Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng nhanh, mức sống của người dân ngày càng một nâng cao, kéo theo đó là nhu cầu về sinh hoạt ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí cũng tăng lên không ngừng, đòi hỏi một không gian sống tốt hơn, tiện nghi hơn

Mặt khác, với xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước hòa nhập cùng xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng dần thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết

Việc hình thành các chung cư văn phòng, chung cư cao tầng không những đáp ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt cảnh quan đô thị mới tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển, và góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng của đất nước Chính vì thế với sự đầu tư của Công ty CP Đầu tư Tân Thịnh Lợi thì CHUNG CƯ TÂN THỊNH LỢI được ra đời.

Địa điểm xây dựng công trình

Tọa lạc tại số D37A, cư xá Phú Lâm B, đường Bà Hom, phường 13, quận 6, TP HCM Chung cư nằm trong khu dân cư hiện hữu, gần các trục giao thông chính, bao quanh là các tiện ích công cộng như siêu thị Metro, Coopmart Phú Lâm, chợ Bình Tây và Phú Lâm, Bến xe miền Tây, bệnh viện Triều An,…

Đặc điểm kiến trúc công trình

Chung cư Tân Thịnh Lợi còn gọi là Noble Apartment với quy mô 3.450 (m 2 ) Chung cư có 2 Block, mật độ xây dựng 40%, gồm 2 tầng hầm, tầng trệt, tầng lửng và 14 tầng lầu Block 1 của cao ốc cung cấp 86 căn hộ và Block B sở hữu 135 căn hộ 01 và 02 phòng ngủ, được chia thành 03 loại: căn A (Phú Thịnh) có diện tích 58 (m 2 ), căn B (Phú Gia) 64 (m 2 ) và căn C (Phú Quý) 73 (m 2 ) Mỗi tầng bố trí 06 căn hộ thiế kế 2 mặt thoáng giúp đón nắng và gió trời tự nhiên tràn vào, đồng thời mang lại không gian yên tĩnh, riêng tư hơn cho gia chủ

Chung cư Tân Thịnh Lợi là dòng sản phẩm cao cấp, tại đây chất lượng sống sẽ được định vị rõ nét với những trải nghiệm mang dấu ấn độc đáo, đắc địa về vị trí, đắt giá về tầm nhìn, vượt trội về kết nối, đẳng cấp về tiện ích, minh bạch về pháp lý, một không gian sống hoàn hảo nơi mà mọi gia đình có thể tận hưởng và cảm nhận trọn vẹn từng phút giây hạnh phúc

1.3.2 Mặt bằng và chứng năng các tầng:

Tổng diện tích mặt bằng khoảng 915 (m 2 ) với chiều dài 30.5(m) và chiều rộng 30(m) Mặt bằng công trình được bố trí đối xứng tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí giao thông trong công trình, đồng thời có thể làm đơn giản hóa trong các giải pháp về kết cấu của công trình

Tầng hầm cao 3 (m) là nơi để xe máy và ô tô cho dân cư sinh sống tại Chung cư, nơi tập trung vận chuyển rác ra khỏi chung cư, làm vị trí đặt bể nước ngầm, hệ thống xử lý nước thải

Tầng trệt cao 2.9 (m) là khu vực cho những hộ kinh doanh, khu vực sinh hoạt cộng đồng, nhà xe cho khách, quầy lễ tân và sảnh

Tầng lửng cao 2.6 (m) là nơi đặt phòng quản lý Chung cư và các căn hộ

Tầng 1-14 cao 3.6 (m) là nơi đặt những căn hộ

Bên cạnh đó, Chung cư Tân Thịnh Lợi đầu tư hệ thống thang máy hiện đại với cửa chống cháy và hệ thống điều áp, hệ thống phòng cháy chữa cháy hiện đại và hệ thống an ninh 24/24 nhằm đảm bảo an toàn và an ninh cho dân cư sinh sống

Chung cư có chiều cao 60.3 (m) gồm 2 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 1 tầng thượng và 14 tầng lầu

Mặt đứng chung cư được thiết kế kiến trúc cân đối, đơn giản

Các ô cửa đều là cửa kính khung nhôm

Giao thông trong cùng tầng là hành lang

Chung cư có hai buồng thang máy và hai cầu thang bộ phục vụ giao thông theo phương đứng

Thang máy bố trí ở chính giữa, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách hành lang nên

1.3.5 Hệ thống kỹ thuật trong công trình:

Hệ thống điện tiếp nhận điện từ nguồn điện khu vực do thành phố cung cấp Ngoài ra còn có nguồn điện dự phòng ở tầng hầm đảm bảo cung cấp điện 24/24 giờ khi có sự cố

Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm dưới tường và đảm bảo không đi qua các khu vực ẩm ướt Ở mỗi tầng còn lắp đặt hệ thống an toàn điện đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố, dùng máy bơm dẫn nước vào bể nước mái và hồ nước ngầm ở tầng hầm

Hai bể này có chức năng phân phối nước sinh hoạt cho các hộ vừa có chức năng lưu trữ nước, quan trọng là trong việc phòng cháy chữa cháy

Hệ thống rãnh trên sân thượng giúp thoát nước mưa theo đường ống dẫn xuống đất và ra cống thoát

Riêng hệ thống nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng, tập trung về khu xử lý, bể tự hoại đặt ở tầng hầm, sau đó đưa ra ống chung của khu vực

 Hệ thống chiếu sáng, thông gió:

Hầu hết các căn hộ, các phòng làm việc được bố trí xung quang lõi thang nên có mặt ngoài thông thoáng về ánh sáng cũng như gió trời khi được tiếp xúc phần lớn với không gian tự nhiên bên ngoài thông qua các ô cửa sổ Hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí phù hợp nhất trong chung cư

 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:

Chung cư được bố trí hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động (miệng báo khói, nhiệt; vòi nước) trên mỗi tầng và trong mỗi phòng, có khả năng dập tắt nguồn gây cháy

Ngoài ra, chung cư còn lắp đặt cột thu lôi (chống sét) trên mái để đảm bảo an toàn

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào GEN rác và được chứa ở tầng hầm, sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài GEN rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường.

GIẢI PHÁP KẾT CẤU, CHỌN VẬT LIỆU VÀ SƠ BỘ TIẾT DIỆN

Giải pháp kết cấu cho công trình

Lựa chọn hệ kết cấu khung-vách kết hợp là phù hợp nhất với nhà cao tầng

Do công trình cao tầng chịu ảnh hưởng của tải trọng ngang (gió, động đất) rất lớn nên chọn giải pháp kết cấu khung-vách là phù hợp để giảm chuyển vị ngang

Chung cư Tân Thịnh Lợi với quy mô 21 tầng có tổng chiều cao 60.3 (m), với hệ kết cấu vách cứng là hệ thống lõi thang máy, hệ thống khung bao gồm cột và dầm.

Lựa chọn vật liệu cho công trình

Thông số bê tông chọn theo Bảng 7, Bảng 10 TCVN 5574-2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

Thông số bê tông chọn theo Bảng 13, Bảng 14 TCVN 5574-2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

Sơ bộ tiết diện

Hình 2.1: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình (Tầng 1 – 14)

2.3.1 Sơ bộ chiều dày bản sàn:

Chọn sơ bộ chiều dày sàn theo công thức (theo trang 13 của Nguyễn Đình Cống “Sàn sường bê tông toàn khối”) :

Trong đó: m30 35 sàn 1 phương l 2 2l 1 m40 50 sàn 2 phương l 2 2l 1 m 10 15 bản công xôn l1: nhịp theo phương cạnh ngắn

D0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

Ta chọn ô sàn S6 có l1 lớn nhất để sơ bộ chiều dày sàn:

 m      (m) Chọn sơ bộ hs = 0.12 (m) cho sàn điển hình và hs = 0.15 (m) cho sàn tầng hầm

Bảng 2.3: Kích thước các ô sàn

Ký hiệu Công dụng Cạnh ngắn l 1 (m)

S5 Hành lang 2.5 6.0 2.40 Sàn một phương

S8 Hành lang 2.5 9.0 3.60 Sàn một phương

S9 Lo gia 1.5 7.0 4.67 Sàn một phương

2.3.2 Sơ bộ tiết diện dầm:

Chọn sơ bộ chiều cao dầm theo công thức (theo trang 62 của Nguyễn Đình Cống “Sàn sường bê tông toàn khối”) :

Trong đó: m - hệ số phụ thuộc vào sơ đồ và tải trọng

12 20 m  khi tải trọng nhỏ hoặc trung bình (dầm sàn);

8 12 m  khi tải trọng lớn (dầm khung);

5 8 m  khi dầm công xôn, mút đầu thừa trong dầm liên tục ld: nhịp dầm

Sơ bộ bề rộng dầm: 1 1

Bảng 2.4: Sơ bộ tiết diện dầm

2.3.3 Sơ bộ tiết diện cột:

 Xác định tải trọng tác dụng lên cột:

Sơ bộ tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức (theo trang 20 của Nguyễn Đình Cống “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép”) : b

Rb: cường độ tính toán chịu nén của bê tông (B30RbMPa)

N: lực nén tính toán gần đúng s s

Q: tải trọng tương đương trên mỗi m 2 sàn

Fs: diện tích mặt sàn truyền tải lên cột

Ms: số sàn phía trên tiết diện đang xét

K   hệ số xét đến ảnh hưởng khác như moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh cột,…

A: diện tích mặt cắt ngang của cột

Bảng 2.5: Tĩnh tải sàn điển hình

STT Lớp cấu tạo sàn Chiều dày

Giá trị tiêu chuẩn g tc (kN/m 2 )

Giá trị tính toán g tt (kN/m 2 )

5 Đường ống, thiết bị + Trần treo 0.5(kN/m 2 ) 1.2 0.5 0.60

Hoạt tải tiêu chuẩn p tc (kN/m 2 )

Hoạt tải tính toán p tt (kN/m 2 )

Tải trọng tường xây lên cột xác định theo công thức:N tx n t L t t t   h t

Trong đó: Nt = 1.1-hệ số vượt tải

t: trọng lượng riêng của tường

 Tải tường phân bố trên sàn, chọn ô có chiều dài tường lớn nhất (S6) để sơ bộ:

Bảng 2.7: Tải tường phân bố lên sàn Tải tường lên sàn

 Tải tường lên dầm lấy trục 1C có tải tường lên dầm lớn nhất để sơ bộ:

Bảng 2.8: Tải tường phân bố lên dầm Tải tường lên dầm

Bảng 2.9: Sơ bộ tiết diện cột biên

(m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) (cm 2 ) (cm) (cm 2 )

Bảng 2.10: Sơ bộ tiết diện cột góc

(m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) (cm 2 ) (cm) (cm 2 )

Tầng lửng 15.75 16.46 4147.92 1.25 3050 70 x 70 4900 Tầng trệt 15.75 16.46 4407.17 1.25 3241 70 x 70 4900 Tầng hầm 15.75 16.46 4666.41 1.25 3431 70 x 70 4900

Bảng 2.11: Tải tường lên dầm Tải tường lên dầm cột

Bảng 2.12: Sơ bộ tiết diện cột giữa

S truyền tải q N k F tt b x h F chọn (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) (cm 2 ) (cm) (cm 2 )

2.3.4 Sơ bộ tiết diện vách:

Chọn sơ bộ vách thang máy dày 300 (mm).

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

3.1.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn:

Bảng 3.1: Tĩnh tải cấu tạo sàn phòng ở

Giá trị tiêu chuẩn gtc(kN/m 2 )

Giá trị tính toán gtt(kN/m 2 )

Bảng 3.2: Tĩnh tải cấu tạo sàn vệ sinh phòng ở

STT Lớp cấu tạo sàn

2 Vữa lót sàn, tạo dốc 0.05 18 1.3 0.9 1.17

Bảng 3.2: Tĩnh tải cấu tạo sàn tầng trệt

Bảng 3.4: Tĩnh tải cấu tạo sàn vệ sinh tầng trệt

STT Lớp cấu tạo sàn mái Chiều dày

Bảng 3.5: Tĩnh tải cấu tạo sàn tầng hầm

Bảng 3.6: Tĩnh tải cấu tạo sàn tầng thượng, mái

Tường gạch ống dày 200 (mm): q t b h t ( t h d ) 18 0.2 (3.6 0.3) 11.88     (Kn/m)

Tường gạch ống dày 100 (mm): q t b h t ( t h d ) 18 0.1 (3.6 0.3)    5.94(Kn/m)

Tải tường xây lên sàn: 0.1 17.1 (3.6 0.3) 18

Giá trị hoạt tải tra theo Bảng 3 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động-Tiểu chuẩn thiết kế

Hệ số vượt tải tra theo Mục 4.3.3 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động-Tiểu chuẩn thiết kế

Bảng 3.7: Hoạt tải tác dụng lên sàn

1 Nhà để xe, ram dốc 1.8 3.2 5 1.2 6

6 Sàn WC tầng thương mại 0.7 1.3 2 1.3 2.6

10 Mái bằng có sử dụng 0.5 1 1.5 1.3 1.95

Tải trọng gió

3.3.1 Thành phần tỉnh của tải trọng gió:

3.3.1.1 Đặc điểm công trình: Đặc điểm công trình tra theo Bảng 6.5 và phụ lục E TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động-Tiểu chuẩn thiết kế

Bảng 3.8: Địa điểm xây dựng công trình Địa điểm xây dựng Tỉnh, thành Tp Hồ Chí Minh

Vùng gió IIA Địa hình (địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở lên, trong thành phố, vùng rừng rậm)

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với độ cao zj (Theo Mục

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

 W0: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng (Theo Bảng 4 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế)

 K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao (Theo Bảng 5 TCVN 2737-

1995 Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế)

 C: hệ số khí động (Theo Bảng 6 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế)

  : hệ số độ tin cậy của tải tróng gió lấy bằng 1.2

Bảng 3.9: Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V

Theo Mục 6.4.1 TCVN 2737-1995 : Đối với vùng ảnh hưởng của gió bão, giá trị của áp lực

 K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao (Mục A.2.1 TCXD 229:1999

Chỉ dẫn tính toán thành phần độn của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995)

Bảng 3.10: Độ cao Gradient và hệ số mt

 C: hệ số khí động, Gió đẩy: 0.80; gió hút: 0.60 (Bảng 6 TCVN 2737-1995)

  : hệ số tin cậy lấy bằng 1.2

 Lực tập trung của thành phần gió tĩnh được tính theo công thức:

Với: Lj, Bj lần lượt là chiều cao và bề rộng đón gió của tầng thứ j

Hệ số khí động C lấy tổng bằng 1.4

Bảng 3.11: Bảng giá trị tải trọng gió tính toán theo phương X

Bảng 3.12: Bảng giá trị tải trọng gió tính toán theo phương Y

3.3.2 Thành phần động của tải trọng gió:

Thành phần động của gió được xác định theo TCXD 229-1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995

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

Tổ hợp dùng để tính toán gió động: 100% Tĩnh tải +50% Hoạt tải

Sử dụng phần mền ETABS Version 2017 để tính toán

Mô hình tính gió động là thanh console có điểm tập trung khối lượng M tại các cao trình sàn tầng

Hình 3.1: Mô hình công trình bằng phần mềm Etabs

Bảng 3.13: Bảng khối lượng các tầng, tâm hình học, tâm khối lượng TABLE: Centers of Mass and Rigidity TÂM KL TÂM HH Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM XCCM YCCM kg kg m m m m

KY THUAT D1 44232.96 44232.96 14.5835 6.4228 14.5998 8.3294 TANG THUONG D1 565782.11 565782.11 14.534 10.0296 14.5419 9.8239 TANG 14 D1 604714.23 604714.23 14.5495 9.7973 14.5456 9.811 TANG 13 D1 610656.26 610656.26 14.5495 9.7993 14.5469 9.8072 TANG 12 D1 610656.26 610656.26 14.5495 9.7993 14.5475 9.8052 TANG 11 D1 610656.26 610656.26 14.5495 9.7993 14.5479 9.8041 TANG 10 D1 619036.62 619036.62 14.5495 9.801 14.5482 9.8036

TANG 9 D1 629270.12 629270.12 14.5495 9.8033 14.5484 9.8035 TANG 8 D1 629270.12 629270.12 14.5495 9.8033 14.5485 9.8035 TANG 7 D1 629270.12 629270.12 14.5495 9.8033 14.5487 9.8035 TANG 6 D1 639631.16 639631.16 14.5495 9.8053 14.5487 9.8037 TANG 5 D1 651845.33 651845.33 14.5496 9.8079 14.5488 9.8041 TANG 4 D1 651845.33 651845.33 14.5496 9.8079 14.5489 9.8044 TANG 3 D1 651845.33 651845.33 14.5496 9.8079 14.5489 9.8047 TANG 2 D1 664187.04 664187.04 14.5496 9.8101 14.549 9.8051 TANG 1 D1 666098.56 666098.56 14.5494 9.8108 14.549 9.8055 TANG LUNG D1 659828.93 659828.93 14.5498 9.8118 14.5491 9.8059 TANG TRET D1 1092634.51 1092634.51 14.4587 9.842 14.5403 9.8094

 Theo TCXD 229-1999: Đối với công trình và các bộ phận kết cất có tần số dao động cơ bản f1(Hz) lớn hơn giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL, thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác dụng của xung vận tốc gió Còn khi f1 nhỏ hơn fL thì thành phần động của tải trọng gió phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

 Ta có giá trị giới hạn của tần số dao động riêng ứng với gió vùng II và độ giảm loga của

 0.3 ứng với công trình bê tông cốt thép: fL = 1.3 (Tra bảng 2 TCXD 229-1999)

Bảng 3.14: Bảng thống kê chu kỳ, tầng số và phương dao động

Case Mode Period TẦNG SỐ PHƯƠNG DAO ĐỘNG sec HZ

Ta có: f 1 0.646 f 2 0.668 f 3 0.727(Hz) f L 1.3(Hz) f 4 1.949(Hz)

 Như vậy tính thành phần gió động của gió theo 3 mode tải trọng Tuy nhiên ta thấy mode

3 bị xoắn nên bị loại (dựa vào dao động trong mô hình Etabs ta xác định được phương dao động) Do vậy chỉ xác định thành phần động của gió theo 2 mode:

 Thành phần động của gió gồm xung của vận tốc gió và lực quán tính

Theo mục 4.5 TCXD 299-1999 : Giá trị tiêu chuẩn phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần tử j ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

 M j : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, (t)

  i : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ I

  i : Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể xem như không đổi

 y ji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

Hệ số động lực ξ i : ứng với dạng dao động thứ i được xác định dựa vào Đồ thị xác định hệ số động lực cho trong Mục 4.5 TCXD 229:1999 , phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm lôga của dao động 

Do công trình bằng BTCT nên có = 0.3

Thông số i xác định theo công thức: i 0 i

- : Hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

- W 0 (N/m 2 ): Giá trị áp lực gió, đã xác định ở trên W0 = 83 kG/m 2 = 830 N/m 2

- f i : Tần số dao động riêng thứ i

Hình 3.2: Đồ thị xác định hệ số động lực ξ i Đường cong 1: Sử dụng cho công trình bê tông cốt thép và gạch đá kể cả các công trình bằng khung thép có kết cấu bao che    0.3  Đường cong 2: Sử dụng cho các công trình tháp trụ thép, ống khói, các thiết bị dạng cột có bệ bằng bê tông cốt thép    0.15 

Trong công thức trên, WFj là 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 chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, xác định theo công thức:

i : Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao zj ứng với phần tử thứ j của công trình (nội suy theo Bảng 3 Hệ số áp lực động TCXD 229-1999)

Si: Diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của công trình; v: Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc vào tham số ,  và dạng dao động;

Wj: Thành phần tĩnh của gió

Hình 3.3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian v

Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ρ χ zox D H zoy 0.4L H xoy D L

 Địa điểm xây dựng công trình:

Tỉnh, thành: TP Hồ Chí Minh

Vùng gió: IIA Địa hình: C

Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh X, Lx: 30.5 (m)

Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh Y, Ly: 30 (m)

Cao độ công trình so với mặt đất H: 60.6 (m)

Từ đồ thị xác định hệ số động lực hình 3.3   1X 1.5951;  1y 1.6062

Bảng 3.16: Thành phần động của tải trọng gió theo phương Y (Mode 1)

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

Bảng 3.17: Thành phần động của tải trọng gió theo phương X (Mode 2)

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

Tải trọng động đất

 Theo mục TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất: Những hệ quả của tác động động đất và những hệ quả của các tác động khác kể đến trong thiết kế chịu động đất có thể được xác định trên cơ sở ứng xử đàn hồi - tuyến tính của kết cấu

 Tuỳ thuộc vào các đặc trưng kết cấu của nhà, có thể sử dụng một trong hai phương pháp phân tích đàn hồi-tuyến tính sau:

 Phương pháp “Phân tích tĩnh lực ngang tương đương”

 Phương pháp “Phân tích phổ phản ứng dạng dao động”

3.4.1.1 Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương:

Phương pháp phân tích này có thể áp dụng cho các nhà mà phản ứng của nó không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các dạng dao động bậc cao hơn dạng dao động cơ bản trong mỗi phương chính

Yêu cầu của điều này được xem là thoả mãn nếu kết cấu nhà đáp ứng được cả hai điều kiện sau:

 Có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau (Mục

 Thoả mãn những tiêu chí về tính đều đặn theo mặt đứng

3.4.1.2 Phân tích phổ phản ứng dao động:

Phương pháp “Phân tích phổ phản ứng dạng dao động", là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà

Phải xét tới phản ứng của tất cả các dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của nhà

Phải xét tới phản ứng của tất cả các dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của nhà, thỏa mãn một trong hai điều kiện sau:

 Tổng các khối lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xét chiếm ít nhất 90 % tổng khối lượng của kết cấu

 Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5 % của tổng khối lượng đều được xét đến

3.4.2.1 Khai bao hệ số Mass source trong phần mềm Etabs version 17.0.1:

Hệ số tổ hợp  E i , dùng để tính toán các hệ quả của tác động động đất phải được xác định theo công thức:  E i ,  2, i

 Giá trị cho trong Bảng 4.2 TCVN 9386-2012 ,với loại tác động A Khu vực nhà ở, gia đình, các tầng được sử đụng đồng thời thì 0.8

 Theo Bảng 3.4 TCVN 9386-2012, tác động loại A thì  2, i  0.3

Hệ số Mass Source: 1TT+0.24HT

Hình 3.4: Khai báo hệ số Mass source 3.4.2.2 Gia tốc nền thiết kế:

Theo phụ lục F “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng” TCVN 9386-2012 , công trình được xếp vào công trình cấp II Ứng với công trình cấp II, theo phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” TCVN 9386-

2012 thì hệ số tầm quan trọng  I 1.00

Gia tốc nền quy đổi a gR 0 theo phụ lục H “Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính” TCVN 9386-2012: Công trình tại Quận 6 Tp.HCM có a gR 0 0.07 Đỉnh gia tốc nền: a gR  a gR 0   g 0.07 9.81   0.687( m s / 2 )

Gia tốc nền thiết kế: a g  a gR  I  0.686 1   0.686( m s / 2 )

Theo bảng I.1 “Bảng chuyển đổi gia tốc nền sang cấp động đất” TCVN 9386-2012:

Với: a gR 0 0.07 Thang MSK-64  Cấp động đất là cấp VII

Theo bảng 3.1 “Các loại nền đất” TCVN 9386-2012:

Nền đất xây dựng công trình là loại C

Theo bảng 3.2 “Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi” TCVN 9386-

2012, ta được các hệ số sau:

Loại nền đất S TB (s) TC (s) TD (s)

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

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

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

3.4.2.5 Hệ số ứng xử của kết cấu:

Giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính đến khả năng làm tiêu tán năng lượng, phải được tính cho từng phương khi thiết kế như sau (mục 5.2.2.2 TCVN 9386-2012) :

0 w 1.5 qq k  Trong đó: q0: giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng kw=1 (với hệ khung): là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường Với loại kết cấu hệ khung , có thể xác định như cấp dẻo kết cấu trung bình, theo Bảng 5.1 TCVN 9386-2012 ta được giá trị cơ bản hệ số ứng xử q 0 3.0  u / 1 3.0 1.3 3.9 

Vậy hệ số ứng xử qq k 0 w 3.9 1 3.9 

3.4.2.6 Phổ thiết dung cho phân tích đàn hồi:

Theo mục 3.2.2.5 TCVN 9386-2012, phổ phản ứng đần hồi S T d ( ) xác định theo công thức:

S (T): Phổ phản ứng đàn hồi

T: Chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do ag: Gia tốc nền thiết kế

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 phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng q: Hệ số ứng xử

: Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang,   0.2

3.4.2.7 Tính toán tải trọng động đất bằng Etabs:

 Khai báo phổ gia tốc thiết kế:

Hình 3.5: Khai báo phổ gia tốc thiết kế

Chọn vị trí chu kỳ T=1.3s để kiểm tra

Kết quả tương tự như trong Etabs

3.4.2.8 Khai báo tải trọng động đất:

Tổ hợp tải trọng

3.5.1 Các loại tải trọng (Load Patterns):

Bảng 3.18: Các loại tải trọng

1 TLBT Trọng lượng bản thân

2 HOAN THIEN Tải trọng các lớp hoàn thiện

3 TUONG XAY Tải trọng tường xây

4 HT=2 Hoạt tải lớn hơn hoặc bằng 200 (daN/m 2 )

6 GTX Gió tĩnh theo phương X

7 GTXX Gió tĩnh theo phương -X

8 GTY Gió tĩnh theo phương Y

9 GTYY Gió tĩnh theo phương -Y

10 GDX Gió động theo phương X

11 GDY Gió động theo phương Y

12 DDX Động đất theo phương X

13 DDY Động đất theo phương Y

Hình 3.7: Khai báo các loại tải trọng 3.5.2 Các trường hợp tải trọng:

Bảng 3.19: Các trường hợp tải trọng

3.5.3 Các tổ hợp tải trọng:

Bảng 3.20: Các tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn

TỔ HỢP ĐẶC BIỆT COMB10 TTTC+0.3HTTC+DDX+0.3DDY

COMB11 TTTC+0.3HTTC+.0.3DDX+DDY

Bảng 3.21: Các tổ hợp tải trọng tính toán

TỔ HỢP ĐẶC BIỆT COMB21 TTTT+0.3HTTT+DDX+0.3×DDY

COMB22 TTTT+0.3HTTT+0.3DDX+DDY

Bảng3.22: Các tổ hợp Bao

TỔ HỢP BAO (ENVELOPE) COMBAO1 ENVELOPE(GDX,GDY) Tổ hợp Bao kiểm tra gia tốc đỉnh

COMBAO2 ENVELOPE(GTX,GTY,GDX,GDY) Tổ hợp Bao kiểm tra chuyển vị đỉnh, chuyển vị lệch tầng theo tải trọng gió

Tổ hợp Bao kiểm tra tỉ số nén vd, chuyển vị lêch tầng theo tải trọng động đất

COMBAO ENVELOPE(COMB12,COMB22) Tổ hợp Bao tải trọng tính toán

3.6 Kiểm tra ổn định tổng thể:

3.6.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh:

Theo TCVN 5574-2018, ta có chuyển vị cho phép của công trình:

Kết quả chuyển vị từ Etasb:

 Chuyển vị do tải gió theo phương X: fx= 27.986 (mm)

 Chuyển vị do tải gió theo phương Y: fy= 37.49 (mm)

Vậy f [ ]f u Thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh

3.6.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh:

Theo mục 2.6.3 TCXD 198-1997 , gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của gió có giá trị nằm trong giới hạn cho phép:

(2 ) 2 y   f Aw: là giá trị tính toán của gia tốc cực đại f: tầng số dao động dạng 1 theo phương tính toán

Aw: chuyển vị của gió động theo phương tính toán

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

   Y = 120.389 (mm/s 2 )  Thỏa điều kiện gia tốc đỉnh theo phương X

   Y = 141.915 (mm/s 2 )  Thỏa điều kiện gia tốc đỉnh theo phương Y

3.6.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

3.6.3.1 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do gió:

Theo bảng M4 TCVN 5574-2018, chuyển vị ngang tương đối giới hạn giữa các tầng, với h s là chiều cao tầng

Bảng 3.23: Chuyển vị lệch tầng do Gió X

Chuyển vị ngang từ mô hình (mm)

Chuyển vị ngang tương đối (mm)

Trị số giới hạn h s /500 (mm)

Bảng 3.24: Chuyển vị lệch tầng do Gió Y

Chuyển vị ngang tương đối (mm)

Trị số giới hạn h s /500 (mm)

3.6.3.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do động đất:

Theo mục 4.4.3.2 TCVN 9386-2012 , hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng: đối với các bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu:

Dr = dc qd: là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng dc: chuyển vị ngang tương đối qd: hệ số ứng xử, qd =3.9 đối với nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hổn hợp tương đương khung h: là chiều cao tầng v: là hệ số chiếc giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng (v= 0.4 đối với công tình cấp II)

Bảng 3.25: Chuyển vị lệch tầng do Động Đất X

Chuyển vị ngang tương đối, d c

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

Bảng 3.26: Chuyển vị lệch tầng do Động Đất Y

Chuyển vị ngang tương đối, d c

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

Theo mục 3.2 TCXD 198-1997 , nhà cao tầng BTCT có tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra điều kiện chống lật dưới tác động của động đất và tải trọng gió

30 2.21 h b   < 5  Không cần kiểm tra điều chống lật

3.6.5 Kiểm tra hiệu ứng P - DELTA:

Theo mục 4.4.2.2 TCVN 9386-2012 , không xét đến các hiệu ứng P - Delta nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện: θ = (Ptot x dr) / (Vtot x h)  0.1 hay θ = (q x drip x Ptot) / Vtot

Trong đó: θ: là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

Ptot: là tổng tải trọng tường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất dr: là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng

Vtot: là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra h: là chiều cao tầng q = 3.9: hệ số ứng xử drip: chuyển vị lệch tầng theo kết quả phân tích đàn hồi sử dụng phổ thiết kế

Combo tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn xác định: Ptot = TTTC + 0.3 HTTC

Combo tải trọng xác định: Vtot: DDX, DDY

Combo tải trọng xác định: drip: COMB (DDX + 0.3 DDY), COMB (0.3DDX + DDY)

Ghi chú: θ ≤ 0.1 Không cần xét đến hiệu ứng P-Δ

0.1 < θ ≤ 0.2 Gần đúng nhân các hệ quả tác động với 1/(1-θ)

0.2 < θ ≤ 0.3 Phải xét đến hiệu ứng P-Δ θ> 0.3 Điều chỉnh lại hệ kết cấu và tính toán kiểm tra lại

Bảng 3.27: Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

Ptot Vtot Drift θ Kiểm tra h TOP X Y X Y X Y

7677.3263 291.4171 356.3782 0.000251 0.000357 0.026 0.030 OK TANG 14 3.6 14440.579 484.3095 583.5379 0.000274 0.00039 0.032 0.038 OK TANG 13 3.6 21203.831 625.6136 749.5861 0.000303 0.00043 0.040 0.047 OK TANG 12 3.6 27967.084 725.2374 874.2173 0.000331 0.000466 0.050 0.058 OK TANG 11 3.6 34730.336 798.5553 973.7609 0.000354 0.000495 0.060 0.069 OK TANG 10 3.6 41676.128 860.4126 1057.088 0.000354 0.000491 0.067 0.075 OK TANG 9 3.6 48621.92 919.9925 1131.673 0.000369 0.000509 0.076 0.085 OK TANG 8 3.6 55567.712 978.9489 1204.215 0.00038 0.000521 0.084 0.094 OK TANG 7 3.6 62513.504 1037.92 1281.196 0.00039 0.00053 0.092 0.101 0.1 < θ ≤ 0.2 TANG 6 3.6 69680.683 1100.137 1364.184 0.000379 0.00051 0.094 0.102 0.1 < θ ≤ 0.2 TANG 5 3.6 76847.862 1169.235 1450.595 0.000381 0.000508 0.098 0.105 0.1 < θ ≤ 0.2

TANG 4 3.6 84015.042 1243.192 1535.339 0.000375 0.000496 0.099 0.106 0.1 < θ ≤ 0.2 TANG 3 3.6 91182.221 1314.999 1615.079 0.00036 0.000476 0.097 0.105 0.1 < θ ≤ 0.2 TANG 2 3.6 98609.635 1374.931 1683.605 0.000313 0.000416 0.088 0.095 OK TANG 1 2.6 105685.29 1412.503 1728.995 0.000257 0.000346 0.075 0.082 OK TANG

THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH

Tải trọng tác dụng

4.1.1 Tĩnh tải cấu tạo sàn:

Bảng 4.1: Tĩnh tải cấu tạo sàn phòng ở

STT Lớp cấu tạo sàn phòng ở

Bảng 4.2: Tĩnh tải cấu tạo sàn vệ sinh phòng ở

Bảng 4.3: Hoạt tải sàn điển hình

Tường gạch ống dày 200mm: q t b h t ( t h d ) 18 0.2 (3.6 0.3) 11.88     (KN/m)

Tường gạch ống dày 100mm: q t b h t ( t h d ) 18 0.1 (3.6 0.3)    5.94 (KN/m)

Xác định nội lực

Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE version 12

Hình 4.2: Khai báo sàn phòng ở và sàn vệ sinh phòng ở

Hình 4.3: Khai báo sàn hành lang và sàn logia

Hình 4.6: Mô hình sàn 4.2.2 Gán tải:

Hình 4.8: Combo tải Tiêu chuẩn và Tính toán a) Tĩnh tải:

Hình 4.9: Gán tải hoàn thiện b) Hoạt tải:

Hình 4.10: Gán hoạt tải sàn phòng ở và sàn vệ sinh phòng ở c) Tải tường:

Hình 4.12: Gán tải tường d) Chia dãy strip:

Chia dãy Strip bề rộng 1 (m) theo cả hai phương X và Y

Hình 4.13: Bề rộng dãy Strip

Hình 4.14: Chia dãy strip theo phương X và phương Y

Tính toán thép sàn

 Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông: a = 30mm

chiều cao làm việc h 0   h a 120 30 90 (mm)

 Diện tích cốt thép tính theo công thức:

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép) min max

Bảng 4.4: Bảng tính thép sàn theo phương X Ô

Bảng 4.5: Bảng tính thép sàn theo phương Y Ô bản Vị trí M

Tính toán độ võng

Ta có độ võng của sàn: fmax = 8.88 (mm) ≤ [f] = 1 9000

Thỏa điều kiên độ võng

(Độ võng giới hạn của cấu kiện) (Theo Bảng M1 TCVN 5574–2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)

4.4.2 Độ võng kễ đến từ biến, co ngót:

 Tính toán về biến dạng (độ võng) được tính toán theo TTGH 2, tính toán với tải trọng tiêu chuẩn (không có hệ số vượt tải)

 Cần tính toán độ võng dưới tác dụng của:

 Tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu công nghệ hoặc cấu tạo

 Tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu thẩm mỹ

 Xét tới sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ biến và co ngót cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng

 Tính toán độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép được tiến hành theo điều kiện: f ≤ fu

Trong đó: f: là độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép dưới tác dụng của ngoại lực fu: là giá trị độ võng giới hạn cho phép của cấu kiện bê tông cốt thép

 f1: Độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

 f2: Độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

 f3: Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

 Hệ số từ biến CR =1.6 (B30, độ ẩm>75%) (Theo bảng 11 TCVN 5574-2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)

 Hệ số co ngót lấy SH = 0.0002(bê tông cấp độ bền B35 trở xuống) (Theo mục

 Khai báo tổ hợp tải trọng tính toán độ võng: f1 – độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng f2 – độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn f3 – độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Theo như cơ sở lý thuyết của TCVN f = f1 - f2 + f3

Kết quả và kiểm tra độ võng:

Hình 4.18: Kết quả độ võng sàn

Ta có độ võng của sàn: fmax = 28.42 (mm) ≤ [f] = 1 9000

Thỏa điều kiện độ võng.

Kiểm tra nứt cho sàn

Ta kiểm tra nứt cho sàn theo điều kiện Mục 8.2.2.1.3 TCVN 5574–2018:

Trong đó: a crc : là chiều rộng vết nứt do tác dụng của ngoại lực

Hình 4.19: Chiều rộng vết nứt cho phép acrc

Ta xác định bề rộng vết nứt do tác dụng của ngoại lực bằng phần mềm SAFE version12 với:

Hình 4.20: Khai báo vết nứt ngắn hạn a crc1

Hình 4.21: Khai báo vết nứt dài hạn a crc2 Kiểm tra kết quả:

Ta có bề rộng vết nứt ngắn hạn: acrc1 = 0.252 (mm) < acrc = 0.4 (mm)

Hình 4.23: Kết quả vết nứt dài hạn a crc2

Ta có bề rộng vết nứt dài hạn: acrc1 = 0.179 (mm) < acrc = 0.4 (mm)

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC

Lý thuyết tính toán

Tương tự lý thuyết tính toán thép sàn.

Tính cụ thể dầm B7 – Tầng 1

Hình 5.2: Mặt bằng dầm và cột tầng điển hình bằng phần mềm Etabs

Hình 5.3: Nội lực dầm B7-Tầng 1

 Tại nhịp với Moment: Mn = 114.5321 (Kn.m)

 Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông: a = 40 (mm)

chiều cao làm việc: h0 = h – a = 700 – 40 = 660 (mm)

Chọn cốt thép: 3  20 với As = 942 (mm 2 )

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Thỏa điều kiện hàm lượng cốt thép

 Tại gối với Moment (gối phải): Mg = -194.1251 (Kn.m)

Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông: a = 60 (mm)

chiều cao làm việc: h0 = h – a = 700 – 60 = 640 (mm)

Diện tích cốt thép tính theo công thức:

Chọn cốt thộp: 4ứ20 với As = 1256 (mm 2 )

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Bảng 5.1: Bảng kết quả tính thép dọc dầm

Gối trái -154.846 0.3 0.66 0.070 0.072 936.219 4 18 1017 0.51 Nhịp 79.383 0.3 0.66 0.036 0.036 471.177 2 18 509 0.26 Gối phải -140.726 0.3 0.66 0.063 0.065 847.844 4 18 1017 0.51

Gối trái -178.395 0.3 0.66 0.080 0.084 1085.070 4 20 1256 0.63 Nhịp 82.084 0.3 0.66 0.037 0.038 487.527 2 20 628 0.32 Gối phải -140.877 0.3 0.66 0.063 0.066 848.785 3 20 942 0.48 Gối trái -151.753

Gối trái -186.508 0.3 0.66 0.084 0.088 1136.788 4 20 1256 0.63 Nhịp 102.608 0.3 0.66 0.046 0.047 612.434 2 20 628 0.32 Gối phải 198.560 0.3 0.66 0.089 0.094 1214.033 4 20 1256 0.63

Gối trái -155.736 0.3 0.66 0.070 0.073 941.807 4 20 1256 0.63 Nhịp 91.765 0.3 0.66 0.041 0.042 546.289 2 20 628 0.32 Gối phải -110.468

Gối trái -1.109 0.2 0.66 0.001 0.001 6.465 2 18 509 0.39 Nhịp -0.551 0.2 0.66 0.000 0.000 3.210 2 18 509 0.39 Gối phải -3.376 0.2 0.66 0.002 0.002 19.697 2 18 509 0.39

Gối trái 83.586 0.2 0.66 0.056 0.058 501.678 2 18 509 0.39 Nhịp 57.45 0.2 0.66 0.039 0.040 341.548 2 18 509 0.39 Gối phải -78.934 0.2 0.66 0.053 0.055 472.947 2 18 509 0.39

Tính toán cốt đai

Bảng 5.2: Bảng kết quả tính thép đai dầm

Q (KN) Điệu kiện 1 Q≤j b1 R b bh 0 c (m) q sw

Thiết kế cột trục B

5.2.1.1 Lý thuyết tính toán: Để tính cốt thép cho cột đơn giản cần tìm ra bộ ba nội lực nguy hiểm sau:

Cặp 1: N max và Mx, My tương ứng

Cặp 2: M x max và N, My tương ứng

Cặp 3: M y max và N, Mx tương ứng

Tùy vào trường hợp cụ thể, ta có thể chọn một trong các bộ ba nội lực nguy hiểm trên để tính toán cốt thép

Bước 1: Kiểm tra điều kiện tính toán của cột lệch tâm xiên y x

Với Cx, Cy lần lượt là cạnh của tiết diện cột

Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng uốn dọc theo hai phương

 Chiều dài tính toán: l ox    x l và l oy    y l

 Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ax l ox C x e max ; ;10mm

 Độ lệch tâm tĩnh học: 1x M x e  N và 1y M y e  N

 Độ lệch tâm tính toán: eox max e ;e ax 1x  và e oy  max e ;e  ay 1y 

 Độ mảnh theo hai phương: x ox x l 0.288C

Nếu   x 14    x 1 bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Nếu   x 14 kể đến ảnh hưởng của uốn dọc (Mục 8.1.2.4.2 TCVN 5574-2018): cr

+ Ncr là lực dọc tới hạn quy ước được xác định bằng công thức:

+ Độ cứng của cấu kiện bê tông ở trạng thái giới hạn về độ bền: Dk E I k E I b b  s s s

+ Moment quán tính tiết diện của phần bê tông:

Moment quán tính của tiết diện của toàn bộ cốt thép dọc đối với trọng tâm tiết diện ngang của cấu kiện:

 e : là giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc: 0.15 e e 0 1.5

Hệ số kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng: L 1 L 1

ML: là moment đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của toàn bộ tải trọng

ML1 là mô men đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn Moment tăng lên do uốn dọc: M ' x  N x e ox

Theo phương Y: Tương tự phương x

Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương

  b Độ lệch tâm tính toán o h e e a

Bước 4: Tính toán tiết diện thép

 Trường hợp 1: Lệnh tâm lớn:

 Trường hợp 2: Lệch tâm lớn đặc biệt:

Bước 5: Kiểm tra hàm lượng thép

Theo mục 5.4.3.2.2 TCVN 9386-2012: Tổng hàm lượng cốt thép dọc không được nhỏ hơn

0.01 và không được vượt quá 0.04

Bước 6: Bố trí cốt thép

5.2.1.2 Tính toán cụ thể cho cột C3 (trục B - 2) tầng trệt:

Hình 5.4: Vị trí cột C3 tầng trệt

  là hệ số phụ thuộc liên kết ở hai đầu cấu kiện

 = 0.7 đối với hệ siêu tĩnh, 1 đầu ngàm 1 đầu khớp;

 L0 là chiều dài tính toán

 Nội lực tính toán: Để tính cốt thép cho cột đơn giản cần tìm ra bộ ba nội lực nguy hiểm sau:

Nmaxvà Mx, My tương ứng x max

M và N, My tương ứng y max

Bảng 5.3: Nội lực cột C3 tầng trệt

Nmax TANG TRET C3 COMB18 Min 0 -6723.37 -26.6735 30.1038

Mxmax TANG TRET C3 COMB18 Min 2.3 -6683.66 38.066 -96.4624

Mymax TANG TRET C3 COMB19 Max 2.3 -6423.44 118.1121 -34.0024

Bước 1: Kiểm tra điều kiện tính toán của cột lệch tâm xiên y x

Với Cx, Cy lần lượt là cạnh của tiết diện cột

Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng uốn dọc theo hai phương

Chiều dài tính toán: l ox l oy     x l 0.7 2300 1610(mm) Độ lệch tâm ngẫu nhiên (theo mục 7.3.1 TCVN 5574-2018): ox x ax ay l C 1610 800 e e max ; ;10 max ; ;10 26.67

      (mm) Độ lệch tâm tĩnh học: x

    Độ lệch tâm tính toán:

    ox ax 1x e max e ;e max 26.67; 4.477 26.67 (mm)

    oy ay 1y e max e ;e max 26.67;3.967 26.67 (mm) Độ mảnh theo hai phương: ox x x x l 1610

 Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc

Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương

M M 179.312 (Kn.m), M 2 M * x 179.312 (Kn.m) a ay ax e e 0.2e 26.670.2 26.67 32.004 (mm)

 eo max e ;e a 1 42.912 (mm) Độ lệch tâm tính toán o h 800 e e a 42.912 40 402.912

Ta có: Khi:  R h o  x h o (Lệch tâm bé) với o e o 42.912

Bố trí cốt thép cấu tạo

Tính toán với 2 trường hợp còn lại:

 M x max và N, My tương ứng: A s   65.352( cm 2 )

 M y max và N, Mx tương ứng: A s   70.796( cm 2 )

Ta thấy sự chênh lệch diện tích cốt thép không đáng kể nên ta chọn trường hợp

My tương ứng để tính toán thép cho các cột còn lại của công trình

Bảng 5.4: Bảng kết quả tính thép cột C16 (Trục B-1)

Quy về bài toán lệch tâm phẳng tương đương

THUONG C16 -203.55 -87.78 -77.16 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 20.48 8 20 25.12 1.74 TANG 14 C16 -444.00 -78.69 -67.74 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 18.96 8 20 25.12 1.74 TANG 13 C16 -682.86 -81.53 -68.17 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 15.12 8 20 25.12 1.74 TANG 12 C16 -923.15 -85.60 -69.56 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 11.16 8 20 25.12 1.74 TANG 11 C16 -1163.19 -72.76 -55.66 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 11.74 8 20 25.12 1.74 TANG 10 C16 -1425.54 -123.65 -93.24 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 27.82 12 20 37.68 1.64 TANG 9 C16 -1697.66 -118.42 -85.30 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 26.00 12 20 37.68 1.64 TANG 8 C16 -1969.51 -125.48 -88.60 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 21.21 12 20 37.68 1.64 TANG 7 C16 -2241.09 -106.94 -70.36 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 21.75 12 20 37.68 1.64 TANG 6 C16 -2530.55 -149.08 -99.73 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 47.68 16 22 60.79 1.81 TANG 5 C16 -2824.64 -142.31 -91.60 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 44.94 16 22 60.79 1.81 TANG 4 C16 -3116.53 -146.30 -94.87 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 39.74 16 22 60.79 1.81 TANG 3 C16 -3405.53 -128.01 -75.82 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 38.21 16 22 60.79 1.81 TANG 2 C16 -3705.18 -158.57 -99.40 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 73.05 20 22 75.99 1.64 TANG 1 C16 -3991.39 -145.96 -61.20 1330 700 700 40 Theo phương Y LTB 69.58 20 22 75.99 1.64 TANG LUNG C16 -4275.42 -190.51 -260.68 1540 700 700 40 Theo phương X LTB 48.57 20 22 75.99 1.64 TANG TRET C16 -4201.81 -8.80 -109.08 1610 700 700 40 Theo phương X LTB 68.44 20 22 75.99 1.64

THUONG C3 -311.03 -64.84 17.81 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 28.79 8 20 25.12 1.74 TANG 14 C3 -686.96 -120.75 26.46 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 44.34 12 20 37.68 1.64 TANG 13 C3 -1059.33 -119.06 25.69 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 40.39 12 20 37.68 1.64 TANG 12 C3 -1433.81 -127.90 25.23 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 34.62 12 20 37.68 1.64 TANG 11 C3 -1813.33 -118.72 18.96 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 30.29 12 20 37.68 1.64 TANG 10 C3 -2180.65 -189.52 25.75 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 52.63 16 20 50.24 1.50 TANG 9 C3 -2534.96 -189.32 22.60 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 47.10 16 20 50.24 1.50 TANG 8 C3 -2895.22 -201.03 22.12 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 39.81 16 20 50.24 1.50 TANG 7 C3 -3265.23 -58.70 -62.06 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 47.14 16 20 50.24 1.50 TANG 6 C3 -3653.99 -82.66 -84.72 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 80.85 16 22 60.79 1.32 TANG 5 C3 -4043.08 -78.90 -86.95 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 72.61 16 22 60.79 1.32 TANG 4 C3 -4441.31 -81.77 -90.25 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 64.20 16 22 60.79 1.32 TANG 3 C3 -4848.40 -71.11 -87.68 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 55.65 16 22 60.79 1.32 TANG 2 C3 -5270.01 -85.49 -103.15 2030 800 800 40 Theo phương Y LTB 95.06 20 25 98.13 1.61 TANG 1 C3 -5682.91 -88.25 -108.87 1330 800 800 40 Theo phương Y LTB 86.35 20 25 98.13 1.61 TANG LUNG C3 -6101.80 -87.27 -87.55 1540 800 800 40 Theo phương Y LTB 77.54 20 25 98.13 1.61 TANG TRET C3 -6723.37 -26.67 30.10 1610 800 800 40 Theo phương Y LTB 64.52 20 25 98.13 1.61

KY THUAT C4 -92.23 -36.74 22.52 1400 400 400 40 Theo phương Y LTB 35.06 8 20 25.12 1.74 TANG

THUONG C4 -319.28 -16.50 35.68 2030 400 400 40 Theo phương X LTB 33.38 8 20 25.12 1.74 TANG 14 C4 -608.56 -31.52 82.52 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 49.56 12 20 37.68 1.64 TANG 13 C4 -907.47 -37.23 75.89 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 47.07 12 20 37.68 1.64 TANG 12 C4 -1205.23 -48.56 77.82 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 42.12 12 20 37.68 1.64 TANG 11 C4 -1502.07 -52.99 62.59 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 40.46 12 20 37.68 1.64 TANG 10 C4 -1809.86 -88.03 91.33 2030 600 600 40 Theo phương X LTB 65.71 16 20 50.24 1.50 TANG 9 C4 -2115.97 -98.62 83.63 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 61.26 16 20 50.24 1.50 TANG 8 C4 -2419.13 -115.18 85.36 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 54.72 16 20 50.24 1.50 TANG 7 C4 -2719.54 -115.09 68.45 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 51.55 16 20 50.24 1.50 TANG 6 C4 -3027.59 -158.24 89.20 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 84.78 16 22 60.79 1.32 TANG 5 C4 -3330.54 -163.60 81.91 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 79.99 16 22 60.79 1.32 TANG 4 C4 -3629.75 -174.18 82.97 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 73.86 16 22 60.79 1.32 TANG 3 C4 -3925.47 -167.02 67.39 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 69.04 16 22 60.79 1.32 TANG 2 C4 -4251.78 -20.42 80.21 2030 800 800 40 Theo phương Y LTB 116.65 20 25 98.13 1.61 TANG 1 C4 -4572.18 -28.42 91.54 1330 800 800 40 Theo phương Y LTB 109.84 20 25 98.13 1.61 TANG LUNG C4 -4898.34 -41.04 124.23 1540 800 800 40 Theo phương Y LTB 102.92 20 25 98.13 1.61 TANG TRET C4 -5324.11 -6.22 33.38 1610 800 800 40 Theo phương Y LTB 93.92 20 25 98.13 1.61

KY THUAT C5 -89.83 -36.23 -25.96 1400 400 400 40 Theo phương Y LTB 34.74 8 20 25.12 1.74 TANG

THUONG C5 -318.36 -15.34 -41.32 2030 400 400 40 Theo phương X LTB 32.56 8 20 25.12 1.74 TANG 14 C5 -607.02 -27.94 -90.75 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 48.87 12 20 37.68 1.64 TANG 13 C5 -905.55 -33.86 -82.93 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 46.39 12 20 37.68 1.64 TANG 12 C5 -1202.94 -45.23 -84.78 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 41.44 12 20 37.68 1.64 TANG 11 C5 -1499.44 -50.15 -68.04 2030 500 500 40 Theo phương X LTB 39.96 12 20 37.68 1.64 TANG 10 C5 -1807.24 -84.00 -99.59 2030 600 600 40 Theo phương X LTB 65.04 16 20 50.24 1.50 TANG 9 C5 -2113.70 -95.03 -90.81 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 61.03 16 20 50.24 1.50 TANG 8 C5 -2417.22 -111.87 -92.34 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 54.51 16 20 50.24 1.50 TANG 7 C5 -2718.05 -112.39 -73.54 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 51.47 16 20 50.24 1.50 TANG 6 C5 -3026.70 -155.26 -96.12 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 84.55 16 22 60.79 1.32 TANG 5 C5 -3330.45 -161.21 -87.65 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 79.80 16 22 60.79 1.32 TANG 4 C5 -3630.49 -172.34 -88.19 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 73.78 16 22 60.79 1.32 TANG 3 C5 -3927.08 -165.79 -71.52 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 69.12 16 22 60.79 1.32 TANG 2 C5 -4249.55 -18.27 -82.79 2030 800 800 40 Theo phương Y LTB 116.70 20 25 98.13 1.61 TANG 1 C5 -4575.30 -25.23 -165.27 1330 800 800 40 Theo phương X LTB 106.82 20 25 98.13 1.61 TANG LUNG C5 -4901.67 -37.26 -219.81 1540 800 800 40 Theo phương X LTB 96.67 20 25 98.13 1.61 TANG TRET C5 -5320.80 -5.98 -25.76 1610 800 800 40 Theo phương Y LTB 93.99 20 25 98.13 1.61

THUONG C6 -306.31 -63.88 -25.83 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 27.96 8 20 25.12 1.74 TANG 14 C6 -678.83 -118.45 -39.91 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 43.24 12 20 37.68 1.64 TANG 13 C6 -1047.77 -115.94 -37.29 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 39.56 12 20 37.68 1.64 TANG 12 C6 -1419.35 -124.44 -36.34 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 34.01 12 20 37.68 1.64 TANG 11 C6 -1796.50 -114.90 -27.95 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 31.12 12 20 37.68 1.64 TANG 10 C6 -2162.09 -184.58 -39.88 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 53.54 16 20 50.24 1.50 TANG 9 C6 -2515.33 -183.83 -34.83 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 48.09 16 20 50.24 1.50 TANG 8 C6 -2875.29 -195.14 -33.42 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 40.82 16 20 50.24 1.50 TANG 7 C6 -3241.89 -177.74 -24.57 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 36.49 16 20 50.24 1.50 TANG 6 C6 -3629.65 -73.36 -4.58 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 81.37 16 22 60.79 1.32 TANG 5 C6 -4021.01 -69.64 -0.08 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 73.08 16 22 60.79 1.32 TANG 4 C6 -4422.59 -71.62 3.39 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 64.60 16 22 60.79 1.32 TANG 3 C6 -4834.30 -61.72 8.26 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 55.94 16 22 60.79 1.32 TANG 2 C6 -5262.82 -72.58 13.21 2030 800 800 40 Theo phương Y LTB 95.21 20 25 98.13 1.61 TANG 1 C6 -5683.94 -77.95 19.94 1330 800 800 40 Theo phương Y LTB 86.33 20 25 98.13 1.61 TANG LUNG C6 -6115.95 -61.79 -6.88 1540 800 800 40 Theo phương Y LTB 77.24 20 25 98.13 1.61 TANG TRET C6 -6741.28 -17.61 -34.03 1610 800 800 40 Theo phương Y LTB 64.15 20 25 98.13 1.61

THUONG C19 -204.49 -92.05 68.85 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 20.92 8 20 25.12 1.74 TANG 14 C19 -445.83 -81.91 61.29 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 19.27 8 20 25.12 1.74 TANG 13 C19 -685.52 -84.13 62.08 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 15.44 8 20 25.12 1.74 TANG 12 C19 -926.64 -88.00 63.81 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 11.43 8 20 25.12 1.74 TANG 11 C19 -1167.55 -74.14 51.36 2030 400 400 40 Theo phương Y LTB 11.99 8 20 25.12 1.74 TANG 10 C19 -1431.16 -127.45 86.23 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 27.98 12 20 37.68 1.64 TANG 9 C19 -1704.88 -121.39 79.55 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 26.09 12 20 37.68 1.64 TANG 8 C19 -1978.51 -128.63 83.45 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 21.16 12 20 37.68 1.64 TANG 7 C19 -2252.01 -108.47 67.04 2030 500 500 40 Theo phương Y LTB 21.69 12 20 37.68 1.64 TANG 6 C19 -2544.02 -153.40 95.60 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 47.34 16 22 60.79 1.81 TANG 5 C19 -2841.13 -145.75 88.97 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 44.51 16 22 60.79 1.81 TANG 4 C19 -3136.27 -150.09 93.32 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 39.13 16 22 60.79 1.81 TANG 3 C19 -3428.69 -130.63 76.23 2030 600 600 40 Theo phương Y LTB 37.53 16 22 60.79 1.81 TANG 2 C19 -3732.05 -162.23 96.53 2030 700 700 40 Theo phương Y LTB 72.45 20 22 75.99 1.64 TANG 1 C19 -4022.39 -154.29 84.41 1330 700 700 40 Theo phương Y LTB 68.31 20 22 75.99 1.64 TANG LUNG C19 -4309.20 -185.48 146.49 1540 700 700 40 Theo phương Y LTB 57.68 20 22 75.99 1.64 TANG TRET C19 -2537.68 -31.98 84.75 1610 700 700 40 Theo phương X LTB 102.44 20 22 75.99 1.64

 Cốt đai cột được tính toán theo lực cắt trong cột, do lực cắt trong cột rất bé nên ta bố trí cốt đai cấu tạo Theo TCVN 5574-2018 và TCVN 9638-2012

 Đường kính cốt đai: 6 ,1 max d mm 4

  chọn thép đai 8và số nhánh đai: n = 2

 Cấu tạo cốt thép đai trong các cấu kiện chịu nén lệch tâm dạng thanh phải sao cho các thanh cốt thép dọc (ít nhất là một thanh) nằm tại các vị trí uốn của cốt thép đai

 Bước cốt đai cấu tạo: s   0.5 ,300 h 0 mm 

 Cốt đai bố trí đoạn 1/4L từ 2 đầu cột là 8, bước cốt đai: s = 100 (mm)

 Cốt đai bố trí đoạn 1/2L giữa cột là 8, bước cốt đai: s = 200 (mm)

 Cốt đai bố trí vùng tới hạn của cột là 8, bước cốt đai

 Chiều dài vùng tới hạn: l cr max( ;h l c cl / 6; 450)max(800; 2300 / 6; 450)800 (mm)

Thiết kế vách

5.3.1 Lý thuyết phương pháp phân bố ứng xử đàn hồi:

Phương pháp này chia vách thành những phần tử nhỏ chịu lực kéo hoặc nén đúng tâm, coi như ứng suất phân bố đều trong mỗi phần tử Tính toán cốt thép cho từng phần tử Thực chất là coi vách như những cột nhỏ chịu kéo hoặc nén đúng tâm

Các giả thiết cơ bản:

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

B1: Xác định trục chính và moment quán tính trung tâm

B2: Chia vách thành những phần tử nhỏ

Hình 5.5: Minh họa cách chia phần tử

B3: Tính lực dọc tác dụng vào mỗi phần tử do lục dọc N và moment trong mặt phẳng Mx gây ra:

Giá trị ứng suất pháp phân bố cho từng phần tử vách, được xác định theo công thức: x y i i i x y

Giá trị lực dọc quy đổi tác dụng lên mỗi phần tử: i i i

N: Lực dọc trong lõi thang

Ni: Lực dọc quy đổi

A: Diện tích mặt cắt ngang của lõi thang

Mx: Moment uốn quay quanh trục x

My: Moment uốn quay quanh trục y

Ix: Moment quán tính của lõi đối với trục x

Iy: Moment quán tính của lõi đối với trục y yi: Khoảng cách từ trọng tâm phần tử vách thứ i đến trục x xi: Khoảng cách từ trọng tâm phần tử vách thứ i đến trục y

Ai: Diện tích mặt cắt ngang mỗi phần tử

B4: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén b i si sc

B5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu Asc< 0: đặt cốt thép cấu tạo

5.3.2 Tính toán phần tử điển hình:

Hình 5.7: Phân chia phần tử 5.3.3 Xác định đặc trưng hình học của lỗi và các phần tử: Đặc trưng hình học của lõi được xác định bằng Autocad 2021: Gõ lệnh “ Region (REG)” để đưa tiết diện về miền kín: kích chọn tiết diện => nhấn “ Enter ” để kết thúc

Gõ lệnh “Massprop” để lấy các thông số đặc trưng hình học tiết diện: kích chọn tiết diện => nhấn “ Enter ” để kết thúc, sẽ xuất hiện các thông số ở vị trí dòng Command

Hình 5.8: Đặc trưng hình học lỗi thang Bảng 5.10: Bảng đặc trưng hình học lỗi thang

Tọa độ trọng tâm tiết diện Diện tích A Moment quán tính

X Y mm 2 Ix(mm 4 ) Iy(mm 4 )

Giá trị ứng suất pháp phân bố cho từng phần tử vách, được xác định theo công thức:

Giá trị lực dọc quy đổi tác dụng lên mỗi phần tử: N i  i A i  5.901 10   3  60000  354.085(Kn)

5.3.5 Tính toán diện tích cốt thép:

Bố trí cốt thép cấu tạo6 18 (As = 1256.81 (mm 2 )

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

Bảng 5.11: Bảng tính toán thép đọc lỗi thang

N Mx My Ni Cấu kiện chịu

As Chọn thép Asc  mm mm mm 2 mm mm kN kN.m kN.m kN mm 2 SL  mm 2 %

TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Kích thước cầu thang

Tính toán cầu thang theo Võ Bá Tầm “Kết cấu bê tông cốt thép Tập 3-Cấu kiện đặc biệt” Cầu thang tầng 1 đến tầng 14 của công trình này là cầu thang 2 vế dạng bản Mỗi vế gồm 11 bậc thang với kích thước:hb 150 mm ;l  b 300(mm)

Góc nghiêng cầu thang: b b h 150 tg 0.5; 26.56 l 300

Chiều dày bản thang được chọn sơ bộ theo công thức (Theo Mục 1.4.2 Võ Bá Tầm “Kết cấu bê tông cốt thép Tập 3-Cấu kiện đặc biệt”)

Chọn bề dày bản thang như sơ bộ chọn hb 160 mm 

Hình 6.1: Sơ bộ kích thước bậc thang

Hình 6.2: Các lớp cấu tạo cầu thang

Tải trọng tác dụng lên bản thang

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang: bn i tdi i g' =  n ; Trong đó:

 i là khối lượng của lớp thứ i;

 ni là hệ số vượt tải của lớp thứ i;

 tđi là chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng được xác định như sau:

Lớp bậc thang: b td3 h cos 150 0.93

  tc 2 p  3 kN / m là hoạt tải tiêu chuẩn, n = 1.2 là hệ số vượt tải

6.2.3 Tổng tải tác dụng lên bản thang:

Bảng 6.1: Tổng tải tác dụng lên bản chiếu tới, chiếu nghỉ (theo 1m bề rộng bản thang)

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

Tĩnh tải Đá hoa cương 0.02 24 1.1 0.53

Lớp bê tông cốt thép 0.16 25 1.1 4.40

Bảng 6.2: Tổng tải tác dụng lên bản thang nghiêng (theo 1m bề rộng bản thang)

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

Tĩnh tải Đá hoa cương 0.02 0.0267 24 1.1 0.70

Lớp bê tông cốt thép 0.16 0.2000 25 1.1 4.40

Hoạt tải Cầu thang 2.67 (3 Cos ) 1.2 3.22

Tính toán bản thang

Xem bản thang và chiếu nghỉ, chiếu tới là bản liên tục

Sơ đồ làm việc của cầu thang: 300 2 3

150 d b h h     liên kết giữa dầm và bản thang là liên kết gối tựa

Hình 6.3: Sơ đồ tính cầu thang

Hình 6.4: Mô hình cầu thang

Hình 6.6: Giá trị phản lực gối tựa

 Lý thuyết tính toán thép:

 Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông: a = 20 (mm)

chiều cao làm việc h 0    h a 160 20 140   (mm)

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Bảng 6.3: Kết quả tính thép dọc bản thang

Tính toán dầm chiếu nghĩ

 Kích thước dầm chiếu nghỉ đã chọn sơ bộ: 200x300 (mm)

 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ xem là dầm đơn giản, liên kết khớp ở 2 đầu Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục cột

6.4.1 Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính:

 Tải trọng do bản thang truyền vào: 52.5(kN)

 Trọng lượng bản thân dầm:

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: q52.5 0.77 53.27 (Kn/m)

Hình 6.7: Sơ đồ tính dầm chiếu nghĩ

Thỏa điều kiện hàm lượng lượng cốt thép

 Kiểm tra khả năng chịu lực theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng ở bụng dầm

(Theo mục 8.1.3.2 TCVN 5574-2018): Đk: Q0.3R bh b 0

 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông cốt thép Điều kiện bê tông cốt thép theo tiết diện nghiêng chịu lực cắt (Mục 8.1.3.3 TCVN 5574-

 Qb là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng:

  b 2 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bán dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên, lấy bằng 1.5

 C là hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất, h 0  C 2h 0

 Lực phân bố trong cốt ngang theo đơn vị chiều dài : sw sw sw w q R A

 Qsw là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng: Q sw  sw sw q C

  sw là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu tiết diện nghiên C, lấy bằng 0.75

Chọn cốt đai 8 có 2 nhánh:

 Kiểm tra khả năng chịu lực theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng ở bụng dầm:

 Kiểm tra điều kiện bê tông cốt thép theo tiết diện nghiêng chịu lực cắt:

Lực phân bố trong cốt ngang theo đơn vị chiều dài:

Lực cắt chịu bởi bê tông:

Lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng:

Thỏa điều kiện chịu cắt của bê tông cốt thép

 Kích thước dầm môi chọn 200x300

 Sơ đồ tính dầm môi được xem là dầm đơn giản, liên kết khớp ở 2 đầu Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục của dầm Console

6.5.1 Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính:

 Trọng lượng bản thân dầm:

 Tải trọng bản thang truyền vào: 11.02(kN)

 Trọng lượng tường xây trên dầm:

Tổng tải tác dụng lên dầm: q0.77 11.02 13.068  24.858 (Kn/m)

Hình 6.8: Sơ đồ tính dầm môi

Phân phối lại moment nhịp/gối:

Bảng 6.4: Bảng tính thép dầm môi

Bảng 6.5: Bảng tính cốt đai dầm môi

THIẾT KẾ MÓNG

Xử lý số liệu địa chất

7.1.1 Phân loại và mô tả các lớp đất:

 Lớp k: 0.0 (m) đến - 1.1 (m): San lấp (đất đá hỗn hợp)

 Lớp 1: - 1.1 (m) đến - 6.5 (m): Sét pha, màu nâu đỏ - nâu vàng - xám xanh, trạng thái dẻo cứng - dẻo mềm

 Lớp 2: - 6.5 (m) đến - 9.2 (m): Sét pha nặng, màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

 Lớp 3: - 9.2 (m) đến - 38.5 (m): Cát pha, màu nâu hồng - nâu vàng - xám trắng - nâu đỏ

 Lớp 4: - 38.5 (m) đến - 40.5 (m): Sét pha nặng, màu nâu vàng - nâu hồng - xám trắng, trạng thái nửa cứng

 Lớp 5: - 40.5 (m) đến - 45.0 (m): Sét, màu nâu - nâu vàng - nâu hồng, trạng thái cứng 7.1.2 Thống kê địa chất công trình:

Tiêu chuẩn tính toán thống kê: TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

Bảng 7.1: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Hệ số rỗng ứng với từng cấp áp lực

Sét pha, màu nâu đỏ - nâu vàng - xám xanh, trạng thái dẻo cứng

Sét pha nặng, màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

Sét pha nặng, màu nâu vàng - nâu hồng - xám trắng, trạng thái nửa cứng

Sét, màu nâu - nâu vàng - nâu hồng, trạng thái cứng

Bảng 7.2: Trạng thái các lớp đất

Thành phần hạt % lớn hơn 0.05 mm

Nhóm hạt Tên đất Độ sệt B Chỉ số

Lớp 1 60.6% Hạt thô Sét 0.39 4 Dẻo cứng-Dẻo mềm

Lớp 2 51.1% Hạt thô Sét pha 0.47 8 Dẻo cứng

Lớp 3 84.4% Hạt thô Cát pha NP 21 Chặt vừa

Lớp 4 47.0% Hạt mịn Sét pha 0.14 31 Nửa cứng

Lớp 5 39.8% Hạt mịn Sét -0.05 50 Cứng

7.2 Thiết kế móng theo phương án cọc khoan nhòi:

 Cọc khoan nhồi là cọc thi công theo phương pháp khoan lỗ trước trong đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông Việc tạo lỗ được thực hiện bằng phương pháp khoan, đóng ống hay các phương pháp đào khác Cọc khoan nhồi có đường kính hiện nay là 600, 800,

 Chọn đường kính cọc: D = 600 (mm)

 Cốt thộp dọc chịu lực: Thộp CB 300V, chọn 8ứ18 cú A s 28.27(cm 2 ),  0.72%

 Giả sử bề rộng của móng là: B = 2 (m)

 Chọn cặp nội lực ngang lớn nhất dưới chân cột C6 để tính toán:

 Chiều sâu chôn đài cọc thỏa điều kiện cân bằng áp lực ngang và áp lực bị động của đất:

 Chọn chiều dày đế đài: Hd = 1.5 (m)

 Đặt đài cọc trên lớp đất thứ nhất có độ sâu -6 (m) tính từ mặt đất tự nhiên.

Thiết kế móng theo phương pháp cọc khoan nhồi

Thông số Đơn vị Giá trị Đường kính m 0.6

Chiều dài thực tế của cọc m 31.1 Cao trình mũi cọc so với mặt đất tự nhiên m -35 Đoạn âm vào đài móng m 0.2

Chu vi tiết diện ngang cọc m 1.885 Diện tích tiết diện ngang cọc Ab m 2 0.2827

Số lượng thộp trong cọc 8ứ18

Diện tích thép dọc As m 2 0.002

7.2.1 Sức chịu tải cọc khoan nhồi D600:

7.2.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu:

Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu theo Mục 7.1.7 TCVN 10304-2014

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

R vl được xác định theo công thức:

 : là hệ số uốn dọc,  1.028 0.0000288  2 0.0016

: là độ mảnh của cọc, l tt

  r (cọc tròn r lấy là đường kính)

 l 0 : là chiều dài đoạn cọc kể từ đái đài cao tới cao độ sàn nền, ở đây đài thấp nên lấy

   : là hệ số biến dạng (theo phụ lục A TCVN 10304-2014 )

Trong đó: k: là hệ số tỷ lệ được lấy phụ thuộc loại đất bao quanh cọc (Bảng A.1 TCVN 10304-2014) được lấy trong khoảng chiều dày lớp đất

3.5 1.5 3.5 0.6 1.5 3.6 l k  d     (m), d là đường kính cọc được tính từ mặt đất đối với cọc đài cao và đáy đài đối với cọc đài thấp

 Trong phạm vi l k có 2 lớp đất thì hệ số được hiệu chỉnh theo công thức:

 , với l 1 là chiều dày lớp đầu tiên trong phạm vi l k

 E = 32500 (Mpa): là Modun đàn hồi của vật liệu làm cọc

 I : là moment quán tính tiết diện cọc,

 b p 1.5d0.5 1.5 0.6 0.5 1.25    (m): là chiều rộng quy ước của cọc, d < 0.8 (m)

  c 3: Hệ số điều kiện làm việc

  cb : hệ số điều kiện làm việc khi đổ bê tông trong không gian chật hẹp, cb 0.85

  cb ' : hệ số kể đến phương pháp thi công cọc, khoan đổ bê tông dung dung dịch

 R b : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông B30, R b 17(Mpa)

 R sc : Cường độ chịu kéo tính toán của thép CB300-V, R sc 260(Mpa)

 A b : Diện tích tiết diện ngang của cọc,

 A s : Diện tích cốt thép dọc trong cọc,

Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

7.2.1.2 Sức chịu tải cọc theo cơ lý đất nền:

Tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền theo Mục 7.3.2 TCVN 10304-2014 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý R c u , 1 của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức: c,u1 c cq b b cf i i

 γ c : là hệ số điều kiện làm việc của cọc, γ c 1(cọc tựa trên lớp đất 3 cát pha, có trạng thái nửa cứng)

 γ : là hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, cq γ cq 0.9cho trường hợp dùng phương pháp đổ bê tông dưới nước

 q b : là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (độ sâu -35 (m), lớp 3 lớp cát pha có chỉ số sệt IL=-0.05 được xác định theo Mục 7.2.3.2 TCVN 10304-2014

 A b : là diện tích tiết diện ngang cọc,

 u: là chu vi tiết diện ngang thân cọc, u    d  0.6 1.88 (m)

 γ cf 0.6: là hệ số làm việc của đất trên thân cọc, lấy theo Bảng 5 TCVN 10304-2014

 f i : là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ I trên thân cọc, lấy theo Bảng 3 TCVN 10304-2014

 l i : là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

Bảng 7.4: Bảng tính toán cường độ sức kháng cắt trung bình lên thân cọc

STT Lớp đất Độ sâu tính toán

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền: c,u1 c cq b b cf i i

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

Tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền theo Phụ lục G2 TCVN 10304-2014

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền R c u , 2 của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức: c,u2 b f b b i i

 q b : là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (độ sâu -35(m), lớp 3 lớp cát pha được xác định theo Phụ lục G2 7.2.3.2 TCVN 10304-2014 ),

 Đất mũi cọc là đất rời: q b cN c ' q  ' , p N q '

 c11.63(kN m/ 2 ): lực dính lớp đất đặt mũi cọc

 N c ' , N q ' : là hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc, cọc khoan nhồi lấy theo

 q  ' , p : là ứng suất hữu hiệu theo phương đứng gây ra tại mũi cọc

 A b : là diện tích tiết diện ngang cọc, b 2 0.6 2

 u: là chu vi tiết diện ngang thân cọc, u    d  0.6 1.88 (m)

 f i : là cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc, lấy theo Mục G2.2 TCVN 10304-

 Đối với đất rời: fi=k i  v z , 'tg i Đối với đất dính: f i c u i ,

 k i : là hệ số áp lực ngang của đất lên cọc k i  1 sin i

  v z , ': là ứng suất hữu hiệu phương đứng trung bình lớp đất thứ i

  i : là góc ma sát giữa đất và cọc, đối với cọc bê tông lấy bằng  i

 c u i , : là cường độ sức kháng không thoát nước lớp đất dính thứ I, c u i , 6.25N SPT

 : lấy theo biểu đồ G.1 TCVN 10304-2014

Hình 7.2: Biểu đồ xác định hệ số 

 l i : là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

Bảng 7.5: Kết quả xác định sức kháng Fi theo cường độ đất nền

7.2.1.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT:

Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT tính theo công thức Viện kiến trúc Nhật Bản (Mục

 q b : là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, khi mũi cọc nằm trong đất rời:

150 150 21 3150 b p q  N    (Kn/m 2 ) cho cọc khoan nhồi ( Mục G3.2 TCVN 10304-

 A b : là diện tích tiết diện ngang cọc,

 u: là chu vi tiết diện ngang thân cọc, u    d  0.6 1.88 (m)

 l c : là chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét

 l s : là chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát

 fi : là cường độ sức kháng của đất trên thân cọc

 Thân cọc nằm trong đất hạt thô: f =3.33N i s,i

 Thân cọc nằm trong đất hạt mịn: f =α f c i p L u,i

Bảng 7.6: Kết quả xác định sức kháng fi theo chỉ số SPT

7.2.1.5 Sức chịu tải cọc thiết kế cọc:

Bảng 7.7: Tổng hợp sức chịu tải cọc khoan nhồi D600

Số cọc/đài (giả thiết) γ k R cd R vl

Cơ lý Cường độ SPT

(kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

Tiêu đề	Chung Cư Tân Thịnh Lợi
Tác giả	Thái Hưng Thịnh
Người hướng dẫn	PGS. TS. Lê Anh Thắng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	CNKT Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	140
Dung lượng	7,46 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1] TCVN 5574-2018 Kết cấu bê tông và Bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế	Khác
[2] Sách Sàn sườn bê tông toàn khối -GS.TS. Nguyễn Đình Cống	Khác
[3] TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế	Khác
[4] Sách Tính toán tiết diện cột BTCT-GS.TS. Nguyễn Đình Cống	Khác
[5] Sách Bê tông cốt thép Tập 3 (Cấu kiện đặt biệt)-Võ Bá Tầm	Khác