khu nhà ở gò sao block c1

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình Phương án: sàn phẳng – dầm biên.. điểm kiến trúc công trình, đặc điểm khu vực xây dựng công trình, trình bày các phân khu c

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

Giới thiệu công trình

Khu dân cư Gò Saolà dự án căn hộ chung cư được lấy cảm hứng từ vẻ đẹp lung linh của những dãi ruộng bậc thang Tây Bắc, kết hợp với ý tưởng kiến tạo một thành phố năng động và hiện đại Được thiết kế với các tiện ích hiện đại và không gian sống xanh mang vẻ đẹp rực rỡ, thời thượng của một khu đô thị sầm uất trên đại, văn minh của thời đại 4.0 Từ đó tạo ra một môi trường sống lý tưởng cho cư dân

Hình 1.1 Tổng quan dự án

Vị trí: Số 9A Đường Thạnh Xuân 13, Phường Thạnh Xuân, Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh

Hình 1.2 Hình ảnh vệ tinh công trình Block C1

Công trình có 18 tầng nổi và 1 tầng hầm với chiều cao công trình là 67m (chưa kể đến tầng hầm) diện tích sàn xây dựng là 36232.5 m 2 Theo phụ lục A QCVN 03:2022 thì công trình thuộc loại công trình cấp 2

Hình 1.3 Mặt bằng tầng điển hình (3~18)

Hình 1.4 Mặt cắt đứng công trình

Khu dân cư Gò Sao – Block C1 cung cấp cho thị trường các căn hộ cao cấp Các căn hộ có diện tích 48 m 2 , 49 m 2 , 57 m 2 , 65 m 2 và 79 m 2 đáp ứng quy mô sử dụng cho các hộ gia đình, người thuê đơn lẻ:

- Tầng hầm: Khu vực để xe ô tô và xe gắn máy cho cư dân ởchung cư.

- Tầng 1, 2: Khu sảnh đón, khu sinh hoạt công cộng, Shophouse phục vụ mua sắm và cửa hàng tiện lợi

- Tầng 3-18: Khu vực các căn hộ, mỗi tầng có 28 căn hộ

- Tầng kỹ thuật, mái: Bố trí hệ thống bồn nước mái phục vụ cho công trình

Hình 1.5 Mặt bằng tầng Shophouse (Tầng 1 và 2)

Hình 1.6 Mặt bằng căn hộ tầng điển hình

Giải pháp kiến trúc

- Công trình được xây dựng trên khu đất rộng 86000 m 2 với diện tích xây dựng là 6585 m 2 gồm 18 tầng nổi và 1 tầng hầm

- Tầng hầm có bố trí ram dốc rộng rãi thông thoáng lối đi và dễ dàng trong việc quản lý

Hình 1.7 Mặt bằng tiện ích toàn khu dự án

Để đảm bảo lưu thông dễ dàng, dự án được trang bị 6 thang máy và 2 cầu thang bộ đặt gần sảnh thang máy Các cầu thang bộ được bố trí hợp lý, thuận tiện cho cư dân di chuyển từ các căn hộ đến sảnh, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn về phòng cháy chữa cháy với khoảng cách hợp lý tới các phòng chức năng.

- Giao thông ngang: Hệ thống hành lang, phục vụđi lại giữa các căn hộ.

Giải pháp kỹ thuật

Công trình sử dụng điện được cung cấp bởi 2 nguồn: Lưới điện thành phố và máy phát điện riêng với công suất phù hợp Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, bố trí vị trí dễ dàng sửa chữa

1.3.2 Hệ thống cung cấp nước

Sử dụng nguồn nước ngầm và nước máy được chứa trong hồ nước ngầm dưới đất Sau đó được bơm nước lên bồn chứa trên mái và từ đó phân phối xuống các tầng dưới của công trình

- Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy và chảy vào các đường ống thoát nước mưa đi xuống dưới

- Hệ thống nước thải sử dụng được bốtrí đường ống riêng và đưa về hệ thống nước thải của thành phố

1.3.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

- Sử dụng hệ thống chiếu sáng tự nhiên và điện Ở các hệ thống cầu thang, hành lang, tầng hầm lắp thêm đèn chiếu sáng

- Hệ thống thông gió sử dụng cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên và các hệ thống quạt hút hơi nhân tạo

1.3.5 Hệ thông an toàn PCCC

- Hệ thống phòng cháy chữa cháy được thiết kế và lắp đặt theo tiêu chuẩn tại mỗi tầng với trang thiết bị cứu hỏa đặt ở hành lang, bình xịt CO2

- Bồn chứa nước trên mái khi cần thì tham gia chữa cháy Mặt khác ở phòng đều có lắp thiết bị cảnh báo cháy

Ngoài các hệ thống cơ bản đã nêu trên thì công trình còn có các hệ thống khác: Hệ thống chống sét, hệ thống thông tin liên lạc,… được thiết kế theo các tiêu chuẩn hiện hành.

TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Cơ sở thiết kế

2.1.1 Tiêu chuẩn và quy chuẩn thiết kế

- Căn cứ vào các nghịđịnh, thông tư của chính phủ về xây dựng

- Căn cứ vào các số liệu ghi nhận được tại hiện trường và báo cáo địa chất của công trình

- Căn cứ tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam và châu Âu

Bảng 2.1 Danh mục các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng thiết kế

STT Danh mục các tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế

1 QCVN 02:2022 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

2 TCVN 2737:2023 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế

3 TCVN 5574:2018 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

4 TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất

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

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

7 TCXD 198:1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

8 QC 03:2022 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phân cấp công trình phục vụ thiết kế xây dựng

9 QC 06:2022 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình

10 TCVN 7888:2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

11 TCVN 4453:1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu

12 TCVN 9351:2012 Đất xây dựng - Phương pháp thí nghiệm hiện trường - Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

13 BS EN 1992 Eurocode 2 Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

Sử dụng các phần mềm hỗ trợ thiết kế như : SAFE, ETABS, REVIT, CAD và các phần mềm tin học văn phòng như : Excel, Word,…

- Giả thuyết tính toán: Sàn là phần tử tuyệt đối cứng trong mặt phẳng, các phần tử của hệ chịu lực đều có chuyển vị ngang như nhau ở các tầng Liên kết giữa các cấu kiện là liên kết cứng, cột, vách được ngàm ở chân cột Biến dạng dọc trục sàn không đáng kể

- Xác định tải trọng tác dụng: Căn cứ vào quy phạm hướng dẫn tải trọng và tác động xác định tất cả các loại tải tác dụng lên công trình

- Phương pháp xác định nội lực: Sử dụng 2 phương pháp cơ bản: Phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp giải tích

2.1.4 Tính toán kết cấu theo các trạng thái giới hạn

- Trạng thái giới hạn 1 (Ultimate Limit State, ULS): Là trạng thái giới hạn cực hạn nhằm thiết kế kết cấu không bị phá hoại giòn, dẻo, mất ổn định về hình dáng hoặc vị trí, các yếu tố lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường Nguyên lý thiết kế tổng quát phải thỏa mãn điều kiện

- Trạng thái giới hạn 2 (Serviceability Limit State, SLS): Là trạng thái giới hạn sử dụng nhằm đảm bảo cho cấu kiện làm việc bình thường không cho hình thành cũng như mở rộng vết nứt quá mức hoặc vết nứt dài hạn nếu điều kiện sử dụng không cho phép hình thành hoặc mở rộng vết nứt, không có những biến dạng vượt qua giới hạn cho phép (độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động) Tính toán theo TTGH 2 thường ở dưới dạng thỏa mãn các điều kiện chuyển vị, độ võng hoặc độ lún

Dựa theo đặc điểm kỹ thuật của công trình và khả năng chế tạo vật liệu chọn bê tông cho các cấu kiện chịu lực có cấp độ bền B30 và bê tông lót sử dụng bê tông có cấp độ bền B12.5

Khi cần thiết, trị số tính toán của các đặc trưng độ bền của bê tông sẽ được nhân thêm với các hệ số điều kiện làm việc γ bi nhằm phản ánh đặc điểm làm việc của bê tông trong kết cấu Các hệ số điều kiện làm việc này được quy định chi tiết tại mục 6.1.2.3 của tiêu chuẩn TCVN 5574:2018.

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của thép

2.1.6.1 Lớp bê tông bảo vệ

Trong mọi trường hợp, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cũng cần được lấy không nhỏ hơn đường kính thanh cốt thép và không nhỏ hơn 10mm Giá trị tối thiểu của chiều dày lớp bê tông bảo vệ của cốt thép chịu lực được lấy theo Bảng 19 TCVN 5574:2018 và phụ lục F QCVN

06: 2022/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình

Bảng 2.3 Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện

STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

Khoảng cách không nhỏ hơn đường kính lớn nhất của thanh cốt thép, đồng thời không nhỏ hơn:

- 25mm – đối với các thanh cốt thép dưới được bố trí thành một hoặc hai lớp và nằm ngang hoặc nghiêng trong lúc đổ bê tông

- 30mm –đối với các thanh cốt thép trên được bố trí thành một hoặc hai lớp và nằm ngang hoặc nghiêng trong lúc đổ bê tông

- 50mm – đối với các thanh cốt thép dưới được bố trí thành ba lớp trở lên (trừ các thanh của hai lớp dưới cùng) và nằm ngang hoặc nghiêng trong lúc đổ bê tông, cũng như đối với các thanh nằm theo phương đứng trong lúc đổ bê tông.

Phương án kết cấu

2.2.1 Lựa chọn phương án kết cấu

- Phương án kết cấu theo phương ngang:

Lựa chọn phương án kết cấu nằm ngang nói chung là lựa chọn phương án sàn cho công trình Các phương án lựa chọn phải hợp lý về mặt kết cấu lẫn kinh tế cho công trình Các phương án sàn được sử dụng hiện nay như : Sàn sườn (sàn dầm), sàn không dầm, sàn dầm biên Phân tích lựa chọn phương án sàn:

Bảng 2.4 Phân tích phương án sàn Đặc điểm công trình Phương án kết cấu

Sàn dầm Sàn phẳng+ Dầm biên Sàn phẳng

Nhịp sàn có đồng đều ☒ ☒ ☒

Chiều cao tầng điển hình 3.2m ☒ ☒

Không hạn chế vị trí xây tường trên sàn ☒ ☒

Dễ thi công cốp pha, thép ☒ ☒

Tiến độ thi công nhanh ☒ ☒

Lắp hệ thống ME đơn giản ☒ ☒

Sự phân bố tải trọng sàn khá đồng đều ☒ ☒ ☒

Hoạt tải chủ yếu là căn hộ ☒ ☒ ☒

Phân bố tường và tải trọng tác dụng lên các ô sàn gần bằng nhau ☒ ☒ ☒

→Với kết quả phân tích phương án sàn ở bảng trên, để đáp ứng được các nhu cầu của công trình về kết cấu và kiến trúc Vậy sinh viên lựa chọn 2 phương án sàn cho phần:

+ Phần ngầm: Sàn phẳng (Sàn BTCT thông thường không dầm)

+ Phân thân: Sàn phẳng + Dầm biên

- Phương án kết cấu theo phương đứng:

Bảng 2.5 Phân tích phương án kết cấu theo phương đứng Đặc điểm công trình Phương án kết cấu

Hệ khung Hệ khung+vách Hệ vách+lõi

Sư phân bố lưới cột có độ phức tạp cao

Công trình chữ L, khả năng xoắn lớn

Công trình gôm 18 tầng, cao 67m ☒ ☒ ☒

Công trình chịu tải trọng ngang lớn

Phân tích bảng dữ liệu cho thấy hệ khung vách lõi là giải pháp thích hợp Ngoài ra, do đặc điểm công trình có kích thước lệch nhau theo hai phương nên khả năng chống xoắn của công trình thấp Vì vậy, hệ vách kết hợp lõi có thể đáp ứng được các yêu cầu đặt ra.

→Lựa chọn hệ kết cấuhệ vách + lõi.

Sơ bộ kích thước tiết diện

2.3.1 Sơ bộ chiều dày sàn

Chiều dày sàn được sơ bộ theo công thức: s h =D× L m Trong đó:

- L: Chiều dài lớn nhất của ô sàn theo phương chịu lực chính

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất: 10000 x 8400 mm s min

- Chọn sơ bộ tầng hầm và tầng 1: Chọn chiều dày sàn: h %0 mm s

- Chọn sơ bộ tầng 2~18: Chọn chiều dày sàn: h = 200 mms

Sàn vệ sinh hạ xuống -50 mm so với sàn sinh hoạt.

2.3.2 Sơ bộ tiết diện dầm

Kích thước tiết diện dầm được chọn theo kinh nghiệm để đảm bảo độ cứng, dựa vào nhịp dầm Tuy nhiên, trong trường hợp sàn không dầm kết hợp dầm biên, chiều cao tiết diện dầm không cần phải khống chế để đảm bảo chiều cao thông thủy của tầng.

Tiết diện dầm xác định:

+ Chiều cao dầm: d 1 1 1 1 d h =( ÷ ) L=( ÷ )×8550=(535÷712) mm h 600 mm

16 12  16 12 → + Bề rộng dầm: d 1 1 d 1 1 d b =( ÷ )×h =( ÷ )×600=(150÷300) mm b 300 mm

4 2 4 2 → →Chọn kích thước dầm h ×b = 600×300 mm d d

- Dầm phụ (Giằng tường ở chiều cao tầng 6.4m, dầm vị trí thang máy):

+ Chiều cao dầm: h =( d 1 ÷ 1 ) L=( 1 ÷ 1 )×8550=(427.5÷535) mm h d 500 mm

20 16  20 16 → + Bề rộng dầm: b =( ÷ )×h =( ÷ )×500=(125÷250) mm d 1 1 d 1 1 b d 250 mm

4 2 4 2 → →Chọn kích thước dầm h ×b = 500×250 mm d d

Ghi chú: Ở bước này, sinh viên chỉ chọn sơ bộ để mô hình phân tích nội lực, sau khi có nội lực trong dầm, tiến hành tính toán và bố trí cốt thép cho dầm và kiểm tra lại hàm lượng cốt thép để có được tiết diện dầm hợp lý

2.3.3 Sơ bộ tiết diện cột (Cho tầng hầm)

Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng (Dựa vào điều kiện xem toàn bộ lực nén trong cột là do bê tông chịu): c b s

- R b : Cường độ tính toán về khả năng chịu nén của bê tông (B30)

- μ: Hàm lượng cốt thép lấy bằng μ min =0.1%

- R s : Khảnăng chịu kéo của cốt thép (Lấy sơ bộ thép CB400-V)

- N: Lực nén, được tính bằng công thức như sau: N = q×n ×S

- q: Tải trọng sơ bộ tác dụng lên 1m 2 sàn (Lấy q KN/m 2 )

- k: Hệ sốxét đến ảnh hưởng của momen (Lấy k=1.5)

Vậy chọn sơ bộ cột có kích thước b ×h 00×300 (mm) c c

2.3.4 Sơ bộ tiết diện vách

Theo chỉ dẫn trong TCVN 198:1997 chiều dày của vách và lõi cứng phải thỏa các điều kiện sau:

Xác định chiều dày vách phải thỏa: t vcl s t 200 mm h 3200 t = 0 mm

 Trong đó: tw: Chiều dày vách ht: chiều cao tầng

Fvcl: Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách chịu lực từng sàn

Fs: Tổng diện tích sàn từng tầng (F 67.24 ms 2 ) vcl w(vcl) w(vcl)

Do việc sơ bộ dầm có bê rộng 300 mm Vậy nên để thỏa mãn các điều kiện trên sinh viên chọn t = 300 mm w

Việc sơ bộ tiết diện vách như cột: c b s

Bảng 2.6 Sơ bộ tiết diện vách biên

Tầng S truyền tải q N k F tt t w x Lw F chon

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

Tầng thượng 31.71 16 507.36 1.5 405.888 30 x 220 6600 Tầng 18 31.71 16 1014.72 1.5 811.776 30 x 220 6600 Tầng 17 31.71 16 1522.08 1.5 1217.66 30 x 220 6600 Tầng 16 31.71 16 2029.44 1.5 1623.55 30 x 220 6600 Tầng 15 31.71 16 2536.8 1.5 2029.44 30 x 220 6600 Tầng 14 31.71 16 3044.16 1.5 2435.33 30 x 220 6600 Tầng 13 31.71 16 3551.52 1.5 2841.22 30 x 220 6600 Tầng 12 31.71 16 4058.88 1.5 3247.1 30 x 220 6600 Tầng 11 31.71 16 4566.24 1.5 3652.99 30 x 220 6600 Tầng 10 31.71 16 5073.6 1.5 4058.88 30 x 300 9000 Tầng 9 31.71 16 5580.96 1.5 4464.77 30 x 300 9000 Tầng 8 31.71 16 6088.32 1.5 4870.66 30 x 300 9000 Tầng 7 31.71 16 6595.68 1.5 5276.54 30 x 300 9000 Tầng 6 31.71 16 7103.04 1.5 5682.43 30 x 300 9000 Tầng 5 31.71 16 7610.4 1.5 6088.32 30 x 300 9000 Tầng 4 31.71 16 8117.76 1.5 6494.21 30 x 300 9000 Tầng 3 31.71 16 8625.12 1.5 6900.1 30 x 300 9000 Tầng 2 31.71 16 9132.48 1.5 7305.98 30 x 300 9000 Tầng 1 31.71 16 9639.84 1.5 7711.87 30 x 300 9000

Bảng 2.7 Sơ bộ tiết diện vách giữa

Tầng S truyền tải q N k F tt t w x Lw F chon

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

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tải trọng đứng

- Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn:

Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn được tính toán theo công thức:

+ Tĩnh tải tiêu chuẩn: G = tc  γ i ×δ i

+ Tĩnh tải tính toán: G = tt  γ i × δ i ×n i

Trong đó: γi: Trọng lượng riêng của các lớp cấu tạo sàn δi: Chiều dày của các lớp cấu tạo thứ i ni: Hệ số tin cậy đối với các loại tải trọng thứ i.

Hình 3.1.Các lớp cấu tạo cơ bản của sàn

Bảng 3.1 Tĩnh tải cấu tạo sàn tầng 1 Shophouse, 2 và điển hình

Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) Độ dày (mm)

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Giá trị tính toán (kN/m 2 )

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

4 Hệ thống trần thạch cao - - 0.2 1.2 0.24

Tổng tải trọng không bao gồm bản sàn 1.41 1.753

Tổng tảitrọng không bao gồm bản sàn với n =1.2TB 1.46 1.2 1.753

Bảng 3.2 Tĩnh tải cấu tạo sàn vệ sinh

4 Hệ thống trần thạch cao - - 0.2 1.2 0.24

Tổng tĩnh tải trọng không bao gồm bản sàn 2.19 2.614

Tổng tải trọng không bao gồm bản sàn với n =1.2 TB 2.18 1.2 2.614

Bảng 3.3 Tĩnh tải cấu tạo sàn hầm và ram dốc

Tổng tải trọng không bao gồm bản sàn với n =1.2 TB 1.21 1.2 1.446

Bảng 3.4 Tĩnh tải tầng 1 khu vực đi bộ-landscape, sân thượng

Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) dày Độ (mm)

Tổng tải trọng không bao gồm bản sàn với n =1.2TB 2.74 1.2 3.282

- Tĩnh tải tường bao che phân bố trên sàn và trên dầm:

Dựa theo bản vẽ kiến trúc, công trình sử dụng tường làm hệ bao che và ngăn cách cho công trình.Trong đồ án, đối với tường xây trên dầm gán tải tường trực tiếp lên dầm dạng phân bố đều Đối với tường xây trực tiếp lên gán tải trọng thành dạng phân bố đồ đều diện tích. + Tải trọng tường phân bố trên sàn: tc n×γ t ×L × t δ t ×H t g = S

Bảng 3.5 Tải trọng tường 100 phân bố trên sàn tầng điển hình và tầng 1

STT Các lớp cấu tạo tường

Tổng chiều tường dài trên sàn

Diện tích ô sàn có tường xây

Tải trọng tính toán gtt

Tải trong phân bố đều trên sàn (Tầng điển hình) 2.17 2.49 Tải trọng phân bố đều bản sàn với n =1.1TB 2.26 1.1 2.49

STT Các lớp cấu tạo tường

Tổng chiều tường dài trên sàn

Diện tích ô sàn có tường xây

Tải trọng tính toán g tt (KN/m 2 )

Tải trong phân bố đều trên sàn (Tầng 1) 0.9 1.03

Tải trọng phân bố đều bản sàn với n =1.1TB 0.94 1.1 1.03

+ Tải trọng tường phân bố trên dầm:

Bảng 3.6 Tải tường phân bố trên dầm

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải trọng Tải tính toán (KN/m)

Hoạt tải được xác định dựa trên công năng các phòng Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng Hệ số tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng 1.3 khi tải trọng tiêu chuẩn được lấy trong Bảng 4 TCVN 2737:2023, bằng 1.2 khi tải trọng tiêu chuẩn được lấy trong Bảng 5 và hoạt tải chữa cháy TCVN 2737:2023

Bảng 3.7 Hoạt tải sử theo TCVN 2737:2023

STT Tên hoạt tải Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải n Hoạt tải

2 Sảnh, phòng chờ, hành lang, cầu thang bộ 3 1.3 3.90

4 Bãi đỗ xe (Khu vực đỗ xe) 5 1.2 6.00

5 Bãi đỗ xe (Đường dốc và đoạn đường vào hầm) 7 1.2 8.40

6 Khu vực cửa hàng kinh doanh bán lẻ 4 1.3 5.20

7 Khu vực người đi lại tự do 4 1.3 5.20

8 Mái không sử dụng, chỉ có người đi lại sửa chữa 0.3 1.3 0.39

11 Hoạt tải chữa cháy (XCC) 21 1.2 25.20

Trên tầng kỹ thuật có sự dụng hệ thống bồn nước mái, nên cần phải tính hoạt tải của nước chứa trong bồn Do phải cung cấp lượng nước lớn cho công trình nên ta dùng 4 bồn nước 30000 lít của Tân Á Đại Thành

Hình 3.2 Bồn nước Inox 30000l Tân Á Đại Thành

Trọng lượng riêng của nước: γ (kN/m )n 3

Thể tích của nước chứa trong 4 bồn: V0 (m ) 3

Tải trọng tập trung của 4 bồn nước tác dụng lên sàn: P 0 10 00 (kN)

Tải trọng phân bố đều phân bố trên sàn có diên tích (6.4m x 35m):

→Hoạt tải do nước trong bồn tác dụng lên sàn là q=5.36 (kN/m ) 2

Tải trọng ngang

Theo TCVN 2737:2023, áp lực gió tiêu chuẩn Wktại độ cao tương đương Zeđược xác định theo công thức: k 3s,10 e f

W =γ ×W 94(daN/m ): Áp lực gió 3s ứng với chu kỳ 10 năm γ 0.852T = : Hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ 20 năm xuống 10 năm

W (daN/m )0 : Áp lực gió cơ sở, công trình thuộc vùng gió II, xác định theo Bảng 7 TCVN

Ze: Độ cao tương đương, xác định theo 10.2.4 TCVN 2737:2023 k(Z )e : Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình tại độ cao Z e , xác định theo 10.2.5 TCVN 2737:2023 c: Hệ số khí động, xác định theo 10.2.6 TCVN 2737:2023

Gf : Hệ số hiệu ứng giật, xác định theo 10.2.7 TCVN 2737:2023

Công trình thuộc dạng địa hình C, xác định theophụ lục D TCVN 2737:2023

Xác định chiều cao zetheo 10.2.4 TCVN 2737:2023:

Ta có: e e 2/α g k(z )=2.01( z ) 1.24 z = ( Từ tầng 12~ Mái)

Trong đó: z g 65.76,α=7lấy theo Bảng 8 TCVN 2737:2023

= 1.245 1 →Nên ta xác định hệ số Gf theo CT13 TCVN 2737:2023

I(Z )s : là độ rối ở độ cao tương đương zs, xác định theo CT14 TCVN 2737:2023:

     Với cr= 0.3, xác định theo Bảng 10 TCVN 2737:2023 z = 0.6h = 0.6×67 = 40.2(m) s gQ: hệ số đỉnh cho thành phần xung của gió, lấy bằng 3.4 gV: hệ số đỉnh cho thành phần phản ứng của gió, lấy bằng 3.4 gR: hệ số đỉnh cho thành phần cộng hưởng của gió, xác định theo CT15 TCVN 2737:2023:

2ln 3600n Với n1: là tần số dao động thứ nhất theo phương X, 1

T =2.457 Q: là hệ số kể đến thành phần phản ứng nền của kết cấu chịu tải trọng gió, xác định theo

Với: b: bề rộng công trình vuông góc với hướng giótác dụng, bA.55 (m) h: chiều cao công trình, hg (m)

L(z )s : là thang nguyên kích thước xoáy (chiều dài rối) tại độ cao zs, xác định theo CT17 TCVN 2737:2023:

=  =3: là các hệ số phụ thuộc vào các dạng địa hình, xác định theo Bảng 10 TCVN

R: là hệ số phản ứng cộng hưởng, xác định theo CT18 TCVN 2737:2023: n h b d

R= 1R R R (0.53+0.47R ) 0.372 β Với: β=0.02: là độ cản, cho kết cấu bê tông cốt thép n 1 5/3

V(z ) : là vận tốc gió trung bình khoảng thời gian 3600s ứng với chu kỳ lặp 50 năm, tại độ cao z s , xác định theo CT21 TCVN 2737:2023: α s s 3600s,50 3s,50

V D (m/s): là vận tốc gió 3s ứng với chu kỳ lặp 50 năm, lấy theo QC 02:2022 b 0.45= , xác định theo Bảng 10 TCVN 2737:2023 α=1

4, xác định theo Bảng 10 TCVN 2737:2023 h b d

R , R , R : là các hàm số dẫn suất khí động, xác định theo:

Với: hg (m), bA.55 (m) và dS.8 (m) lần lượt là chiều cao, chiều rộng và chiều dài của công trình

→Hệ số hiệu ứng giật của gió theo phương X:

Bảng 3.8 Bảng tính toán gió theo phương X

Tầng mái 1.4 67.00 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.444 18.4 Tầng KT 4.8 65.60 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.467 19.3 Tầng 18 3.2 60.80 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 17 3.2 57.60 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 16 3.2 54.40 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 15 3.2 51.20 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 14 3.2 48.00 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 13 3.2 44.80 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 12 3.2 41.60 41.55 67.0 67.0 1.24 1.31 117 0.374 15.5 Tầng 11 3.2 38.40 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 10 3.2 35.20 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 9 3.2 32.00 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 8 3.2 28.80 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 7 3.2 25.60 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 6 3.2 22.40 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 5 3.2 19.20 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5 Tầng 4 3.2 16.00 41.55 67.0 41.6 1.08 1.31 102 0.326 13.5

Xác định chiều cao zetheo 10.2.4 TCVN 2737:2023:

Trong đó: zg 65.76,α=7lấy theo Bảng 8 TCVN 2737:2023

= 2.24 1 →Nên ta xác định hệ số Gf theo CT13 TCVN 2737:2023

I(Z )s xác định theo CT14 TCVN 2737:2023:

     Với cr= 0.3, xác định theo Bảng 10 TCVN 2737:2023 z = 0.6h = 0.6×67 = 40.2(m) s gQ: lấy bằng 3.4 gV: lấy bằng 3.4 gR: xác định theo CT15 TCVN 2737:2023:

2ln 3600n Với n1: là tần số dao động thứ nhất theo phương Y, 1

Với: b: bề rộng công trình vuông góc với hướng gió tác dụng, b.2 (m) h: chiều cao công trình, hg (m)

L(z )s : xác định theo CT17 TCVN 2737:2023:

=  =3: là các hệ số phụ thuộc vào các dạng địa hình, xác định theo Bảng 10 TCVN

R: xác định theo CT18 TCVN 2737:2023: n h b d

R= 1R R R (0.53+0.47R ) 0.229 β Với: β = 0.02: là độ cản, cho kết cấu bê tông cốt thép n 1 5/3

V(z ) : là vận tốc gió trung bình khoảng thời gian 3600s ứng với chu kỳ lặp 50 năm, tại độ cao z s , xác định theo CT21 TCVN 2737:2023: α s s 3600s,50 3s,50

V D (m/s): là vận tốc gió 3s ứng với chu kỳ lặp 50 năm, lấy theo QC 02:2022 b 0.45= , xác định theo Bảng 10 TCVN 2737:2023 α=1

4, xác định theo Bảng 10 TCVN 2737:2023 h b d

R , R , R : là các hàm số dẫn suất khí động, xác định theo:

Với: hg (m), b.2 (m) và d).975 (m) lần lượt là chiều cao, chiều rộng và chiều dài của công trình

→Hệ số hiệu ứng giật của gió theo phương Y:

Bảng 3.9 Bảng tính toán gió theo phương Y

Tầng mái 1.4 67.00 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.433 38.5 Tầng KT 4.8 65.60 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.456 40.5 Tầng 18 3.2 60.80 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 17 3.2 57.60 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 16 3.2 54.40 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 15 3.2 51.20 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 14 3.2 48.00 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 13 3.2 44.80 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 12 3.2 41.60 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 11 3.2 38.40 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 10 3.2 35.20 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4

Tầng 9 3.2 32.00 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 8 3.2 28.80 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 7 3.2 25.60 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 6 3.2 22.40 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 5 3.2 19.20 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 4 3.2 16.00 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 3 3.2 12.80 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4 Tầng 2 3.2 9.60 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.547 48.6 Tầng 1 6.4 6.40 89.2 67.0 67.0 1.24 1.36 114 0.364 32.4

Hình 3.5 Mô hình phân tích

Công trình đang xét gồm các tác động chính là A (Bảng 3.4 TCVN 9386:2012) và các tầng được sử dụng đồng thời nên φ=0.8 ( Bảng 4.2 TCVN 9386:2012)

Hệ số Mass Source (Khối lượng tham gia dao động): TT+(0.8 x 0.3) HT = TT+0.24HT

3.2.2.1 Gia tốc nền thiết kế

Từ phụ lục H TCVN 9386:2012, ta tra được hệ số agR:

Bảng 3.10 Thông sốđất nền tra trong TCVN 9386:2012

Tỉnh/Thành phố Thành phố Hồ Chí Mình

Hệ số tầm quan trọng γ I (Phụ lục E TCVN 9386:2012) 1

Gia tốc nền thiết kế của nền đất a g 0.798

Theo TCVN 9386:2012, tùy theo giá trị gia tốc nền thiết kế a gsẽ có 3 trường hợp xem xét tải trọng động đất:

- Động đất mạnh (a g≥ 0.08g), phải tính toán và cấu tạo kháng chất cho công trình

- Động đất yếu (0.04g < a g ≤ 0.08g), chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ cho công trình

- Động đất rất yếu (a g≤ 0.04g), không cần thiết kế kháng chấn cho công trình

→ Vì công trình có a g = 0.798 (m/s 2 ) > 0.08g = 0.785 (m/s 2 ) nên sinh viên sẽ tính toán và cấu tạo kháng chấn cho công trình

Dựa vào hồ sơ địa chất công trình, ta có thể xác định được đất thuộc loại đất nền C (Theo bảng 3.1, 3.2 TCVN 9386:2012)

Bảng 3.11 Thông số phổ phản ứng

C Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc đất sét cứng có bề dày lớn từ hàng chục tới hàng trăm mét

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

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

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

3.2.2.3.Xác định hệ sốứng xửq đối với tác động theo phương ngang

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

0 w q = q ×k =  =2 1 2 Trong đó: q0: là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại hệ kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng theo kw: là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tườngtheo mục 5.2.2.2 (11)P TCVN 9386:2012

3.2.2.4 Phương pháp tính toán tải trọng động đất

Có 2 phương pháp: Tĩnh lực ngang tương đương và phổ phản ứng Để dễ cho quá trình tính toán và được sử dụng phổ biến ta chọn phương pháp phổ phản ứng dao động

- Tính toán theo TCVN 9386:2012 trực tiếp trên phần mềm ETABS:

- Sinh viên tiến hành khai báo phổ thiết kế trong phần mềm ETABS:

Define > Functions >Respone Spectrums, chọn TCVN 9386:2012

- Khai báo tải trọng động đất trong ETABS:

Lưu ý: Hệ số Scale factor, do khi nhập gia tốc nền thiết kế đã nhân g =9.81 (m/s 2 ) nên khi khai báo tải trọng động đất thì hệ số Scale factor =1

Tiêu chuẩn áp dụng để tổ hợp tải trọng : TCVN 2737:2023 và TCVN 9386:2012

Cấphậu quả công trình được áp dụng theo Phụ lục A - QCVN 03:2022, theo quy mô công trình đang thiếtkếthuộc cấp 2

Vậy hệ số tầm quan trọng công trình γ = 1 n

Bảng 3.12 Tổ hợp tải trọng TTGHI

THTT DL SDL WALL LL1.3 LL1.2 Wx Wy Ex Ey XCC

Tải trọng thường xuyên Tạm thời ngắn hạn Tải trọng đặc biệt

THTT DL SDL WALL LL1.3 LL1.2 Wx Wy Ex Ey XCC

Tải trọng thường xuyên Tạm thời ngắn hạn Tải trọng đặc biệt

Bảng 3.13 Tổ hợp tải trọng TTGHII

THTT DL SDL WALL LL1.3 LL1.2 Wx Wy

Tải trọng thường xuyên Tạm thời ngắn hạn

THIẾT KẾ CẦU THANG

Thiết kế sơ bộ

Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang

Thang bộ là kết cấu giải quyết giao thông đứng cho công trình phục vụ cho công việc di chuyển giữa các tầng và làm lối thoát hiểm khi có sự cố Thang bao gồm: bản BTCT toàn khối, các lớp cấu tạo bậc thang, ngoài ra còn có các dầm bản chiếu tới và dầm – bản chiếu nghỉ

- Cầu thang có tổng số bậc là 18 bậc, chiều cao tầng là 3.2m với kích thước mỗi bậc: b b h 8 (mm); l %0(mm)

- Góc nghiêng cầu thang: α 35.5o tgα = 178 = 0.712

- Sơ bộ kích thức dầm chiếu tới đã được sơ bộ: h = 500 (mm); b = 250 (mm) d d

- Kích thước dầm chiếu nghỉ: h = 300 (mm); b = 200 (mm) d d

Ta có: L 75 (mm); L 00 (mm) 2 1 →L 375 (mm) 0

Trong đó: L 0 : Nhịp tính toán của bản thang

- Sơ bộ chiều dày bản thang: bt L 0 3375 bt h = = =(112.5÷135) (mm) h 0 (mm)

Vì cầu thang thiết kế là cầu thang thoát hiểm nên không có tải trọng của đá granit và vữa lát đá

Bảng 4.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Tải trọng Các lớp cấu tạo Si(mm) S itd (mm) γ i (KN/m 3 ) n g(KN/m 2 ) Tĩnh tải

Bản sàn bê tông cốt thép 120 120 25 1.1 3.300

Lớp vữa trát xi măng 15 15 18 1.3 0.351

*Bản thang nghiêng: Đối với lớp gạch đá và lớp vữa xi măng có chiều dày Sivà chiều dày tương đươngSitd được xác định như sau: Đối với bậc thang gạch hoặc BTCT có kích thước l ×h b b , chiều dày tương đương được xác định như sau:

Bảng 4.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng trọngTải Các lớp cấu tạo S i

Bản sàn bê tông cốt thép 120 25 1.1 3.300

Lớp vữa trát xi măng 15 20.92 18 1.3 0.490

Tính toán cầu thang

Để tính toán dãy thang có bề rộng b = 1 (m), cần cắt dãy thang Đối với công trình này, cầu thang bộ nằm trong vách lõi thang Theo đó, để thuận tiện cho thi công, phần lõi thang và sàn tầng phải được thi công trước, còn cầu thang bộ được thi công sau Vì không có liên kết nào trong kết cấu bê tông toàn khối hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên kết khớp tuyệt đối, nên việc liên kết giữa bản thang với dầm b là rất quan trọng.

S = 2 chiếu tới, chiếu nghỉ và liên kết giữa bản thang với vách cứng là liên kết nào còn tùy thuộc vào độ cứng, tải trọng và công tác thi công các bộ phận kết cấu Để có sơ đồ tính đơn giản, thiên về an toàn sinh viện cho sơ đồ như hình dưới:

Sử dụng phần mềm ETABS để hỗ trợ tính toán ta được:

Hình 4.2 Tải trọng gán vào mô hình ETABS

Hình 4.4 Phản lực tại gối

Cắt 1 dải bề rộng để tính toán và bố trí thép đều cho bản thang Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B30, dựa vào mục 8.1.2.2.3 TCVN 5574:2018 ta xác định được các thông số CB400-V: ξ =0.533 ;α =0.391 R R

Giả thuyết: Khoảng cách từ mép tiết diện bê tông đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là d 10 a+ + (mm)

2 2 Chiều cao tiết diện: h = h-a 0-20 0(mm) 0

Hàm lượng cốt thép cho phép: CB400-V max R b b s ξ ×γ ×R 0.533×1×17 μ = = =2.59%

Bảng 4.3 Bảng tính toán cốt thép bản thang

Moment Tính thép h a h0 αm ζ As tt à tt

(mm) (mm) (mm) (KNm/m) (mm 2 /m) (%)

Tại nhịp 120 20 100 Mnh= 10.2 0.06 0.97 300.92 0.41% Tại gối 120 20 100 Mg= 5.8 0.03 0.98 169.59 0.23%

Chọn thép ỉ s tt s ch As ch à ch

Nhận xét: gh L 3375 f=4.402(mm)< f = = 875(mm)

  Bản thang thỏa điều kiện độ võng

Tính toán dầm chiếu nghỉ

Thiên về an toàn sinh viên giải sơ đồ 2 đầu khớp sau đó phân bố lại moment gối dầm để tránh gây nứt:

Hình 4.5 Sơ đồ tính dầm

- Tải trọng do bản thang: Chính là phản lực tại gối tựa: P 14(kN/m)d tt

- Tải trọng bản thân dầm: G %×1.1×(0.3- 0.12)×0.2=0.99(kN/m) tt d

- Tải trọng tường xây tác dụng lên dầm: G ×1.1×1.6×0.2=6.336(kN/m) tt t

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: q=P +G +G 14+0.99+6.336'.466(kN/m) d tt tt d tt t

- Nhịp tính toán của dầm: L = 2.75 (m)

- Momen lớn nhất của dầm: max qL 2 27.466×2.75 2

Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B30, dựa vào mục 8.1.2.2.3 TCVN 5574:2018 ta xác định được các thông số CB400-V: ξ =0.533 ;α =0.391 R R

Giả thuyết khoảng cách từ mép tiết diện bê tông đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là a 35 mm

Hàm lượng cốt thép cho phép:

Chiều cao tiết diện: h = h-a = 300-35 = 265(mm) 0

Bảng 4.4 Thép dọc của dầm chiếu nghỉ

(kNm) ho (mm) b (mm) α m ξ A (mm ) s 2 μ% Chọn thép Asc mm 2 Nhịp 25.964 265 200 0.108 0.115 297.076 0.56 2 ỉ 16 402.12

- Lực cắt lớn nhất trong dầm: max qL 27.466×2.75

- Theo điều kiện trong mục 8.1.3.2 TCVN 5574:2018, cấu kiện bê tông chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: b1 b o

Trong đó: φ b1 : Hệ số kể đến ảnh hưởng đặc điểm của trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng lấy bằng 0.3

Kết luận: Bờ tụng đủ khả năng chịu cắt, bố trớ cốt đai theo cấu tạo Bố trớ đai ỉ8, 2 nhỏnh, với

Sw0 (mm) tại gối và S w 0 (mm) tại nhịp.

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ

Kiểm tra chống lật

Theo mục 3.2 TCXD 198:1997 nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỷ lệ chiều cao chia chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chống lật của công trình.

Theo mục 2.6 TCXD 198:1997, tỷ lệ moment gây lật do tải trọng ngang phải thỏa điều kiện:

MCL: Moment chống lật công trình

MGL: Moment gây lật công trình

Công trình có chiều cao 67 (m), bề rộng 41.55 (m): H 67

B 41.55 →Không cần kiểm tra chống lật cho công trình.

Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 198:1997, mục 2.6.3, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu tòa nhà cao tầng thuộc kết cấu khung vách được phân tích theo phương pháp đàn hồi cần đảm bảo điều kiện:

   u0 Với chiều cao công trình H = 60.8 (m) tính từ tầng kỹ thuật đến mặt ngàm công trình, chuyển vị đỉnh cho phép của công trình theo 2 phương x và y:

=   u0 Khi kiểm tra chuyển vị đỉnh chỉ kiểm tra những combo của tải trọng gió và tải động đất

Hình 5.1 Chuyển vịđỉnh lớn nhất theo phương X (41.239 mm)

Hình 5.2 Chuyển vịđỉnh theo phương Y (41.999 mm)

Kết luận:Thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh

Kiểm tra gia tốc đỉnh

Căn cứ vào mục 2.6.3 TCXD 198:1997 dựa vào yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác dụng của gió có giá trị nằm trong giới hạn cho phép:

  2 y y 0(mm/s ) Theo công thức cơ bản dao động cơ học cơ thì gia tốc cực đại được tính theo công thức:

2π ω= T : tần số gốc ứng với T 1 là chu kỳ dao động của mode dao động đầu tiên

A: là biên độ dao động lớn nhất của công trình ứng với chuyển vị lớn nhất do tải gió gây ra theo phương X và phương Y

Sau khi xuất mô hình ETABS, ta xác định được chu kỳ dao động theo phương X và phương Y: Tx =2.457(s) , Ty =2.124(s)

Hình 5.3 Chuyển vị lớn nhất của thành phần động theo phương X (Ux.857mm)

Hình 5.4 Chuyển vị lớn nhất của thành phần động theo phương Y (Uy.913mm) Điều kiện kiểm tra gia tốc đỉnh:  

Kết luận: Thỏa điều kiện gia tốc đỉnh 

Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

5.4.1 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do gió

Theo Bảng M.4 TCVN 5574:2018 quy định: Chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng do tải trọng gió phải thỏa mãn điều kiện sau: s Δd 1 h 500 Trong đó: Δd: Hiệu của chuyển vị ngang tại trần và sàn của tầng đang xét hs: Chiều cao tầng đang xét

Bảng 5.1 Kết quả chuyển vị lệch tầng theo hướng gió X

Hướng gió Tầng Chiều tầng(m) cao

Chuyển ngang vị từ mô hình (mm)

Chuyển vị ngang tương đối (mm)

Trị số giới hs/500(mm) hạn Kiểm tra

Hướng gió Tầng Chiều tầng(m)cao

Bảng 5.2 Kết quả chuyển vị lệch tầng theo hướng gió Y

Hướng gió Tầng Chiều tầng(m) cao

Chuyển vị ngang từ mô hình (mm)

5.4.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do động đất

Theo TCVN 9386:2012 mục 4.4.3.2, hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn có gắn với kết cấu: drυ 0.005h Trong đó: υ=0.4: hệ số chiết giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng h : chiều cao tầng r c d d =d ×q : chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng q =2d : hệ số ứng xử chuyển vị dc: chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

Bảng 5.3 Kết quả kiểm tra chuyển vị lệch tầng theo phương động đất X

Chuyển ngang vị tương đối dc

Trị số giới 0.005h hạn (mm)

Kiểm tra Động đất phương X

Mỗi tầng của tòa nhà đều có các thông số sau: tầng máy, tầng kỹ thuật và các tầng từ 1 đến 18 Các thông số bao gồm tổng diện tích, diện tích thông thủy, diện tích theo tim tường, diện tích sử dụng, số phòng vệ sinh.

Bảng 5.4 Kết quả kiểm tra chuyển vị lệch tầng theo phương động đất Y

Chuyển vị ngang từ mô hình (mm)

Chuyển vị ngang tương đối dc

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

Kiểm tra Động đất phương Y

Tầng mái 4.8 21.635 1.724 3.448 1.379 24 OK Tầng KT 3.2 19.911 0.794 1.588 0.635 16 OK Tầng 18 3.2 19.117 0.875 1.750 0.700 16 OK Tầng 17 3.2 18.242 0.962 1.924 0.770 16 OK Tầng 16 3.2 17.28 1.048 2.096 0.838 16 OK Tầng 15 3.2 16.232 1.121 2.242 0.897 16 OK Tầng 14 3.2 15.111 1.178 2.356 0.942 16 OK Tầng 13 3.2 13.933 1.216 2.432 0.973 16 OK Tầng 12 3.2 12.717 1.227 2.454 0.982 16 OK Tầng 11 3.2 11.49 1.207 2.414 0.966 16 OK Tầng 10 3.2 10.283 1.136 2.272 0.909 16 OK

Tầng 8 3.2 8.007 1.144 2.288 0.915 16 OK Tầng 7 3.2 6.863 1.148 2.296 0.918 16 OK Tầng 6 3.2 5.715 1.141 2.282 0.913 16 OK Tầng 5 3.2 4.574 1.116 2.232 0.893 16 OK Tầng 4 3.2 3.458 1.063 2.126 0.850 16 OK Tầng 3 3.2 2.395 0.961 1.922 0.769 16 OK Tầng 2 6.4 1.434 1.336 2.672 1.069 32 OK Tầng 1 3.8 0.098 0.098 0.196 0.078 19 OK

Kết luận:Thỏa điều kiện chuyển vị lệch tầng.

Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

Theo mục 4.3.1 (6), (7) TCVN 9386:2012, quy định sử dụng độ cứng biến đổi hệ số 0.5 cho cấu kiện bê tông, khối xây:

(6) Trong nhà bê tông, nhà thép-bê tông liên hợp và nhà xây, độ cứng của những cấu kiện chịu tải nói chung cần được đánh giá có xét đến hệ quả của vết nứt Độ cứng này cần tương ứng với sự bắt đầu chảy dẻo của cốt thép.

(7) Trừ phi thực hiện sự phân tích chính xác hơn đối với các cấu kiện bị nứt, các đặc trưng về độ cứng chống cắt và độ cứng chống uốn đàn hồi của các cấu kiện bê tông và khối xây có thể lấy bằng một nửa độ cứng tương ứng của các cấu kiện không bị nứt

Theo mục 4.2.2.2 TCVN 9386:2012, quy định không cần xét tới các hiệu ứng P-Delta nếu tất cả các tầng thoả mãn điều kiện sau: tot r tot θ =P ×d 0.1

V ×h  Trong đó: θ: Hệ số nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

Ptot: Tổng tải trọng của tường lên tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất

- Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn xác định P tot : 1 Tĩnh tải + 0.3 Hoạt tải

Vtot: Tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

- Xác định V tot với chỉ tải trọng DDX, DDY h: Chiều cao tầng dr: Chuyển vị ngang thiết kế tường đối giữa các tầng, được xác định như là hiệu của các chuyển vị ngang trung bình d s tại trần và sàn của tầng đang xét được tính

Bảng 5.5 Hệ số nhạy theo phương X và phương Y (từ trái qua phải)

Chiều tầngcao Ptot Vtot Drift θ

(mm) (kN) Vx(kN) Vy(kN) Dx(mm) Dy(mm) θx θy

Tầng mái 4800 2614.69 118.029 107.768 2.74 2.093 0.01 0.01 Tầng KT 3200 27445.01 1104.28 1053.19 1.43 0.91 0.01 0.01 Tầng 18 3200 55314.46 2033.48 1969.55 1.48 1.00 0.01 0.01 Tầng 17 3200 83183.92 2735.93 2672.48 1.68 1.09 0.02 0.01 Tầng 16 3200 111053.37 3276.68 3189.83 1.90 1.18 0.02 0.01 Tầng 15 3200 138922.83 3729.72 3565.84 2.11 1.26 0.02 0.02 Tầng 14 3200 166792.28 4138.54 3846.93 2.30 1.33 0.03 0.02 Tầng 13 3200 194661.74 4509.24 4071.01 2.46 1.36 0.03 0.02 Tầng 12 3200 222531.19 4838.19 4266.59 2.58 1.37 0.04 0.02 Tầng 11 3200 250400.65 5135.94 4457.41 2.63 1.35 0.04 0.02 Tầng 10 3200 278829.25 5423.24 4664.82 2.57 1.27 0.04 0.02 Tầng 9 3200 307257.86 5714.84 4906.39 2.61 1.27 0.04 0.02 Tầng 8 3200 335686.46 5998.82 5178.31 2.66 1.27 0.05 0.03 Tầng 7 3200 364115.06 6269.34 5475.89 2.69 1.27 0.05 0.03 Tầng 6 3200 392543.67 6530.8 5789.54 2.70 1.26 0.05 0.03 Tầng 5 3200 420972.27 6792.05 6102.67 2.67 1.22 0.05 0.03 Tầng 4 3200 449403.35 7050.16 6391.13 2.57 1.16 0.05 0.03 Tầng 3 3200 477839.15 7280.55 6626.98 2.37 1.05 0.05 0.02

Chiều tầngcao Ptot Vtot Drift θ

(mm) (kN) Vx(kN) Vy(kN) Dx(mm) Dy(mm) θx θy

Kết luận: Hệ số nhạy: θ , θx y 0.1 nên không cần xét đến các hiệu ứng bậc 2.

THIẾT SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Tải trọng tác dụng

Sinh viên đã trình bày ở mục 3.1, 3.2 chương 3: Tải trọng và tác động

6.2 Phân tích nội lực trong phần mềm SAFE

*Thiết lập tiêu chuẩn thiết kế:

*Thiết lập thông số vật liệu theo EUROCODE 2:2004:

Bê tông sàn sử dụng B30 quy đổi thành C25/30 có các thông số đặc trưng:

Bảng 6.1 Bảng quy đổi thông số bê tông từ TCVN sang EUROCODE Ý nghĩa Kí hiệu Giá trị

Cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu hình trụ tại 28 ngày f ck 25 MPa

Cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu lập phương f ck,cubc 30 MPa

Modun đàn hồi của bê tông Ecm 30500 MPa

Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông tại 28 ngày ctm f max (1.6- h )×2.6; 2.6

Trọng lượng riêng bê tông γ 25 kN/m 3

Dựa theo bản vẽ kiến trúc, sinh viên thực hiện kết cấu hóa cấu kiện và tính toán các loại tải trọng tác dụng lên công trình trên phần mềm SAFE

Hình 6.1 Khai báo vật liệu và mô hình sàn trên SAFE

Tải trọng tác dụng lên các ô sàn bao gồm: Tĩnh tải (TLBT, tải hoàn thiện, tải tường) và hoạt tải đã được tính toán ở chương 3

Hình 6.2 Tải hoàn thiện tác dụng lên các ô sàn

Hình 6.3 Tải tường xây tác dụng lên các ô sàn

Hình 6.4 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn

Hình 6.5 Tổ hợp combo tính toán cốt thép sàn

Nội lực tính toán thép được xuất ra từ phần mềm SAFE: chia dãy Strip 1m theo phương X và phương Y:

Hình 6.6 Strip sàn theo phương X

Hình 6.7 Strip sàn theo phương Y

6.3 Tính toán cốt thép sàn

Theo mục 8.1.2.3 TCVN 5574:2018, sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trong tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn khi tính toán theo độ bền:

Quy trình tính toán cốt dọc đối với tiết diện hình chữ nhật chịu uốn thông qua các nước sau:

Bước 1: Xác định chiều cao làm việc: h = h-a 0

Trong đó: h: chiều cao cấu kiện a: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu kéo

Bước 2: Xác định chiều cao vùng nén tương đối giới hạn  R :

Trong đó: εs.el: biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi σ =R s s , s.el s s ε =R E εb2: biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi σ = R s b , khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

Bước 3: Tính toán hệ số m : Điều kiện xảy ra phá hoại dẻo: m 2 R b b 0 α = M α γ R bh 

Bước 4: Tính toán diện tích cốt thép chịu kéo: b b 0 s s ξγ R bh

Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s R b b min max

Nếu μ > μmax →Tăng b hoặc h hoặcRb

Bước 6: Kiểm tra độ bền tiết diện của cấu kiện:

Trong đó: Mu: Momen uốn giới hạn, M = α γ R bhu m b b 2 0

6.3.2 Kết quả tính toán thép sàn

Khi tính toán cốt thép sinh viên dùng tổ hợp tải CB1 (Bảng 3.16)

Hình 6.8 Momen sàn theo phương X

Hình 6.9 Momen sàn theo phương Y

Hình 6.10 Mặt bằng chia ô sàn

Momen nhịp tính toán theo phương X của ô sàn S2: M.45 kNm

- Cốt thép sàn sử dụng loại CB400-V: R 50MPa, E ×10 MPa s s 4

- Chiều cao làm việc của tiết diện:

- Diện tích cốt thép chịu kéo: b b 0 2 s s ξγ R bh (1- 1-2×0.032)×1×17×1000×175

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s

Tính toán tương tự các ô sàn còn lại Kết quả tính và bố trí thép được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 6.2 Kết quảtính toán thép sàn theo phương X vị trí I Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

S14 Mgối trái 1.00 -10.87 25 175 0.021 0.021 179.36 0.102 10 150 523 0.299 Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Bảng 6.3 Kết quảtính toán thép sàn theo phương Y ví trí I Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Mnhịp 1.00 25.62 25 175 0.049 0.050 429.12 0.245 10 150 523 0.299 Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Bảng 6.4 Kết quảtính toán thép sàn theo phương X vị trí II Ô Kí hiệu Bề rộng

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Bảng 6.5 Kết quảtính toán thép sàn theo phương Y vị trí II Ô Kí hiệu Bề rộng

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

6.4 Kiểm tra trạng thái giới hạn II

6.4.1 Kiểm tra độ võng sàn ngắn hạn

Tổ hợp dùng tính toán võng ngắn hạn: CB1 (Bảng 3.17) Độ võng lớn nhất: max  

6.4.2 Kiểm tra độ võng sàn dài hạn Độ võng toàn phần được xác định theo công thức:

F1 : Độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

F2 : Độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn

F3 : Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn

Hình 6.11 Khai báo tổ hợp kiểm tra võng dài hạn Độ võng lớn nhất: max  

6.4.3 Kiểm tra nứt sàn cho công trình

Tổ hợp kiểm tra nứt:

ARC1 : Tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn, khai báo như F3 ARC2 : Tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng, khai báo như F1

ARC3 : Tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn, khai báo như F2

Hình 6.12 Tổ hợp tính nứt

Sinh viên sẽ chia mặt bằng sàn thành 2 vị trí để kiểm tra nứt:

Hình 6.13 Chia mặt bằng sàn để kiểm tra nứt

- Vị trớ I: Thộp ỉ10a150 cho cả lớp trờn là lớp dưới là tối thiểu để thỏa điều kiện kiểm tra bề rộng vết nứt

Hình 6.14 Khi báo thép để kiểm tra nứt vị trí I

+ Kiểm tra vết nứt ngắn hạn lớn nhất:

Hình 6.15 Vết nứt ngắn hạn lớn nhất vị trí I

→Vết nứt ngắn hạn lớn nhất là: ARC=0.218(mm) < ARC,u=0.4(mm)

+ Kiểm tra vết nứt dài hạn lớn nhất:

Hình 6.16 Vết nứt dài hạn lớn nhất vị trí I

→Vết nứt dài hạn lớn nhất là: ARC=0.217(mm) < ARC,u=0.3(mm)

- Vị trớ II: Thộp ỉ12a200 cho cả lớp trờn là lớp dưới là tối thiểu để thỏa điều kiện kiểm tra bề rộng vết nứt của cỏc ụ sàn trừ ụ sàn hành lan S12 (ỉ12a100 cho cả lớp trờn là lớp dưới)

Hình 6.17 Khai báo thép để kiểm tra nứt vị trí II

Hình 6.18 Vết nứt ngắn hạn lớn nhất vị trí II

Hình 6.19 Vết nứt dài hạn lớn nhất vị trí II

Tính toán cốt thép sàn

Theo mục 8.1.2.3 TCVN 5574:2018, sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trong tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn khi tính toán theo độ bền:

Quy trình tính toán cốt dọc đối với tiết diện hình chữ nhật chịu uốn thông qua các nước sau:

Bước 1: Xác định chiều cao làm việc: h = h-a 0

Trong đó: h: chiều cao cấu kiện a: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu kéo

Bước 2: Xác định chiều cao vùng nén tương đối giới hạn  R :

Trong đó: εs.el: biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi σ =R s s , s.el s s ε =R E εb2: biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi σ = R s b , khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

Bước 3: Tính toán hệ số m : Điều kiện xảy ra phá hoại dẻo: m 2 R b b 0 α = M α γ R bh 

Bước 4: Tính toán diện tích cốt thép chịu kéo: b b 0 s s ξγ R bh

Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s R b b min max

Nếu μ > μmax →Tăng b hoặc h hoặcRb

Bước 6: Kiểm tra độ bền tiết diện của cấu kiện:

Trong đó: Mu: Momen uốn giới hạn, M = α γ R bhu m b b 2 0

6.3.2 Kết quả tính toán thép sàn

Khi tính toán cốt thép sinh viên dùng tổ hợp tải CB1 (Bảng 3.16)

Hình 6.8 Momen sàn theo phương X

Hình 6.9 Momen sàn theo phương Y

Hình 6.10 Mặt bằng chia ô sàn

Momen nhịp tính toán theo phương X của ô sàn S2: M.45 kNm

- Cốt thép sàn sử dụng loại CB400-V: R 50MPa, E ×10 MPa s s 4

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s

Tính toán tương tự các ô sàn còn lại Kết quả tính và bố trí thép được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 6.2 Kết quảtính toán thép sàn theo phương X vị trí I Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

S14 Mgối trái 1.00 -10.87 25 175 0.021 0.021 179.36 0.102 10 150 523 0.299 Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Bảng 6.3 Kết quảtính toán thép sàn theo phương Y ví trí I Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Mnhịp 1.00 25.62 25 175 0.049 0.050 429.12 0.245 10 150 523 0.299 Ô Kí hiệu Bề rộng Strip TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Bảng 6.4 Kết quảtính toán thép sàn theo phương X vị trí II Ô Kí hiệu Bề rộng

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Bảng 6.5 Kết quảtính toán thép sàn theo phương Y vị trí II Ô Kí hiệu Bề rộng

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

(m) (kN.m) (mm) (mm) (mm²) (%) (mm) (mm²) (%)

Kiểm tra trạng thái giới hạn II

6.4.1 Kiểm tra độ võng sàn ngắn hạn

Tổ hợp dùng tính toán võng ngắn hạn: CB1 (Bảng 3.17) Độ võng lớn nhất: max  

6.4.2 Kiểm tra độ võng sàn dài hạn Độ võng toàn phần được xác định theo công thức:

F1 : Độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

F2 : Độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn

F3 : Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn

Hình 6.11 Khai báo tổ hợp kiểm tra võng dài hạn Độ võng lớn nhất: max  

6.4.3 Kiểm tra nứt sàn cho công trình

Tổ hợp kiểm tra nứt:

ARC1 : Tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn, khai báo như F3 ARC2 : Tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng, khai báo như F1

ARC3 : Tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải tạm thời dài hạn, khai báo như F2

Hình 6.12 Tổ hợp tính nứt

Sinh viên sẽ chia mặt bằng sàn thành 2 vị trí để kiểm tra nứt:

Hình 6.13 Chia mặt bằng sàn để kiểm tra nứt

- Vị trớ I: Thộp ỉ10a150 cho cả lớp trờn là lớp dưới là tối thiểu để thỏa điều kiện kiểm tra bề rộng vết nứt

Hình 6.14 Khi báo thép để kiểm tra nứt vị trí I

Hình 6.15 Vết nứt ngắn hạn lớn nhất vị trí I

Hình 6.16 Vết nứt dài hạn lớn nhất vị trí I

- Vị trớ II: Thộp ỉ12a200 cho cả lớp trờn là lớp dưới là tối thiểu để thỏa điều kiện kiểm tra bề rộng vết nứt của cỏc ụ sàn trừ ụ sàn hành lan S12 (ỉ12a100 cho cả lớp trờn là lớp dưới)

Hình 6.17 Khai báo thép để kiểm tra nứt vị trí II

Hình 6.18 Vết nứt ngắn hạn lớn nhất vị trí II

Hình 6.19 Vết nứt dài hạn lớn nhất vị trí II

THIẾT KẾ KHUNG

Thiết kế dầm

Cơ sở lý thuyết đã trình bày ở mục 6.3.1 chương 6.

Hình 7.1 Sơ đồ tính thép chịu lực của dầm và biểu đồbao momen thường gặp

- Monent tại gối trái: M = -322.88 (kNm)

Tiết diện dầm tính toán: b x h = 300 x 600 (mm)

Bê tông cấp độ bền B30: R = 17 MPa b , R = 1.15 MPa , bt E = 32500 MPa b

Cốt thép CB400-V: R = R = 350 MPa s sc ,R = 260 MPa , sw E =2×10 MPa s 5 (sinh viên giả thiết sử dụng cốt thộp ỉ20)

Lớp bê tông bảo vệ a P (mm) bv

- Chiều cao tính toán của tiết diện: h = h-a = 600-60 = 540 (mm) 0

- Tính hệ số chiều cao vùng nén tương đối giới hạn:

- Diện tích cốt thép chịu kéo: b b 0 2 s s ξγ R bh 0.247×1×17×300×540

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s

Tính tương tự như Moment nhịp và các dầm khác (Trình bày trong phụ lục bảng 1.1 và bảng 1.2)

Hình 7.3 Sơ đồtính thép đai và biểu đồ bao lực cắt thường gặp

Lực cắt lớn nhất trong dầm DNX-1 (B40): Q = 232.48 (kN)

- Theo điều kiện trong mục 8.1.3.2 TCVN 5574:2018, tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: b1 b 0

- Theo điều kiện trong mục 8.1.3.3 TCVN 5574:2018, tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiết diện nghiêng chịu lực cắt: u b sw

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

Qsw : lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng

+ Lực cắt Q b được xác định theo công thức:

0.5R bh Q 2.5R bh + Lực cắt Q sw được xác định theo công thức: sw sw sw

Q =φ q C Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi Q =Q +Q u b sw đạt giá trị nhỏ nhất Khi đó hình chiếu của tiết diện nghiêng lên trục được xác định theo công thức:

2 b2 bt 0 sw φ R bh C= 0.75q Chọn thộp đai ỉ8(CB240-T), n =2 nhỏnh cú A 0.53(mm )sw 2

- Khoảng cách cốt đai tính toán:

- Điều kiện kểđến cốt thép ngang trong tính toán: sw sw sw swmin b bt w,tt

Vậy Q = 232.48(kN) 450 (mm)

  → - Điều kiện đảm bảo không có khe nứt nghiêng đi qua bê tông:

Kết luận: Thép đai đủ khả năng chịu lực cắt cho dầm

Tính toán tương tự như các dầm khác (Trình bày trong phụ lục bảng 1.3)

Dựa theo mục 5.4.3.1.2 TCVN 9386:2012 quy định: Trong phạm vi các vùng tới hạn dầm kháng chấn chính, phải bố trí cốt đai thỏa mãn những điều kiện:

- Đường kính của đai không nhỏhơn 6 (mm)

- Khoảng cách S (mm) của các vòng đai không được vượt quá: w bw bl

Trong đó: hw: Chiều cao dầm dbw= 8(mm): Đường kính cốt đai dbl= 20(mm): Đường kính thép dọc

- Cốt đai đầu tiên phải được đặt cách mút dầm không quá 50 (mm)

Từ cỏc yờu cấu tớnh toỏn và cấu tạo: Bố trớ đai ỉ8 CB240-T, n=2, S w 0(mm) ở vựng khỏng chấn chính ở hai đầu mút dầm và S w 0(mm) ở vùng kháng chấn giữa nhịp.

Tính toán tương tự như các dầm khác.

- Chiều dài neo cơ sở để truyền lực: s s s

R u = η η R Trong đó: As, u s : diện tích và chu vi tiết diện ngang thanh thép, xác định theo đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép

Rbond: cường độ bám dính tính toán của cốt thép với bê tông bond 1 2 bt

R = η η R Trong đó: η1: hệ số ảnh hưởng đến bề mặt cốt thép (η 2.5 1 = đối với thép cán nóng có gân) η2: hệ số ảnh hưởng đến kích cỡ đường kính cốt thép (η 1 2 = đối với thép có d s 32mm)

→Chiều dài neo cơ sở cho thép ds32mm: 0,an s bt

- Chiều dài neo tính toán: an 0,an s,cal s,ef

Trong đó, hệ số α phản ánh ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của bê tông và cốt thép, cũng như biện pháp cấu tạo vùng neo của构 kiện đến chiều dài neo Cụ thể, đối với thanh cốt thép chịu kéo, α = 1; còn đối với thanh cốt thép chịu nén, α = 0,75.

A , A s,ef : diện tích mặt cắt cốt thép tính toán và thực tế Áp dụng thực tế, giả thiết A s,cal/A s,ef =1, do đó công thức tính chiều dài neo tính toán:

+ Neo trong vùng chịu kéo: L =1L an 0,an

+ Neo trong vùng chịu nén: L =0.75L an 0,an

- Chiều dài nối tính toán: lap 0,an s,cal s,ef

A α: hệ số kể đến ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của cốt thép, giải pháp cấu tạp cảu cấu kiện trong vùng nối của thanh thép (α=1.2đối với thanh cốt thép chịu kéo, α=0.9đối với thanh cốt thép chịu nén) Áp dụng thực tế, giả thiết A s,cal/A s,ef =1, do đó công thức tính chiều dài nối tính toán:

+ Nối trong vùng chịu kéo: L =1.2Llap 0,an

+ Nối trong vùng chịu nén: L =0.9Llap 0,an

- Kết quả bảng trên nhân với d (đường kính cốt thép)

- Chiều dài neo min = 200mm, nối min = 300mm

7.1.5 Tính toán dầm chịu xoắn

Từ mục 8.1.4 đến mục 8.1.4.4 TCVN 5574:2018

7.1.5.2 Tính toán dầm chịu xoắn

Chọn dầm B25 có kích thước b x h = 300 x 600 mm để tính Vì dầm này có momen xoắn lớn nhất

*Tính toán dầm chịu đồng thời momen xoắn và momen uốn:

- Momen xoắn lớn nhất của dầm: T = 65.705(kNm), M = 153.427(kNm)(Momen âm)

- Kiểm tra độ bền cấu kiện giữa các tiết diện không gian:

0.1R b h = 0.1×17×300 ×600×10 = 91.8(kNm)→Te.705(kNm) 3.5%→Tăng bề rộng vùng biên B với max L

- Nếu μ < 0.6%→Giảm bề rộng vùng biên B với B = t min w

Bước 5: Kiểm tra phần vách giữa hai vùng biên

- Lực nén mà vùng giữa chịu: g g w w

- Lực nén giới hạn mà bê tông chịu: N gh  = γ A R b g b

Trong đó: Aglà diện tích mặt cắt ngang còn lại A =A-2Ag b

- Nếu Ngh  Ng→Bố trí thép cấu tạo

- Nếu N gh < N g →Tính toán thép như vùng chịu nén

Bước 6: Tính toán cốt đai (Quy trình tính toán như kết cấu dầm, mục 7.1.2)

Bước 7: Bố trí thép và chọn thép

Theo mục 3.4.2 TCVN 198:1997, quy định bố trí thép vách như sau:

- Kết cấu vách phải được đặt 2 lớp lưới thép: Hai lớp lưới thép này phải được liên kết với nhau bằng các móc đai hình chữ S với mật độ 4 móc/m 2 và đường kính cốt thép (cốt dọc và cốt ngang) chọn không được nhỏhơn 10mm và không nhỏhơn 1/10 bề dày tiết diện vách

- Đối với cốt thép ngang (đai) chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng không lớn hơn 0.25% (đối với động đất yếu) và không lớn hơn 0.4% (đối với động đất mạnh) Theo mục 5.4.3.2.2 TCVN 9386:2012, quy định bố trí thép đai vùng biên: Khoảng cách giữa các vòng đai không được vượt quá: b 0 bL s min ( ; 175; 8d )

 2 Trong đó: b0: Khoảng cách trọng tâm giữa hai thép đai dbL: Đường kính cốt thép dọc

7.2.2 Tính toán thép cho vách

Hình 7.5 Gán Pier cho từng vách để xuất nội lực

* Tính toán thép dọc cho vách:

- Tính toán minh họa vách W8 Tầng 1 có kích thước t ×L ×H = 300 × 3000 × 3800 (mm) w w

Tầng Combo Trường hợp N(kN) M(kNm)

- Giả thiết vùng biên: B = B = (0.15-0.25) 3000 = (450-750)mm l r  →B = B l r `0(mm)

- Lực phân phối vào vùng biên trái: l b w w w l r

- Lực phân phối vào vùng biên phải: r b w w w l r

- Diện tích cốt thép chịu nén vùng biên:

 Xét ảnh hưởng uốn dọc

Sinh viờn bố trớ bố trớ thộp vựng biờn: 10ỉ16→A 10.62(mm )sc 2

- Lực phân phối vào vùng giữa: g g

- Lực nén giới hạn mà bê tông chịu:

  Tính toán thép như vùng chịu nén

- Diện tích thép vùng giữa: n 3 b b b

Sinh viờn bố trớ bố trớ thộp vựng giữa: 20ỉ16(A = 4021.24 mm ) sc 2 để đảm bảo khoảng cỏch bố trí cốt thép

Tương tự tính như các vách khác

*Tính toán thép đai cho vách:

Lực cắt lớn nhất trong vách W8 (Tầng 1): Q = 386.5 (kN)

- Theo điều kiện trong mục 8.1.3.2 TCVN 5574:2018, tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: b1 b 0

- Theo điều kiện trong mục 8.1.3.3 TCVN 5574:2018, tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiết diện nghiêng chịu lực cắt: u b sw

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

Qsw : lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng

+ Lực cắt Q b được xác định theo công thức:

0.5R bh Q 2.5R bh + Lực cắt Qswđược xác định theo công thức: sw sw sw

Q =φ q C Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi Q =Q +Q u b sw đạt giá trị nhỏ nhất Khi đó hình chiếu của tiết diện nghiêng lên trục được xác định theo công thức:

2 b2 bt 0 sw φ R bh C= 0.75q Chọn thộp đai ỉ10(CB400-V), n =4 nhỏnh cú A 14.16(mm ) sw 2

- Khoảng cách cốt đai tính toán: Chọn sơ bộ S 0(mm)w,tt

- Điều kiện kể đến cốt thép ngang trong tính toán: sw sw sw w,tt sw sw min b bt

Ngoài ra: h 0  C 2h 0 2400(mm)< C 2.5R bh 470.8(KN) a b bt 0

Chọn vị trí mặt cắt có tổng phản lực cọc lớn nhất:

Ta thấy khoảng cách từ a từ mặt cắt đang xét nhỏ hơn 2.5h nên: 0

Q =0.5R bh ×2.5 h 632.8(KN) < 2.5R bh 458(KN) a b bt 0

8.4.1.4 Tính thép cho đài móng DM-8

Nội lực trong đài móng được tính toán trong phần mềm ETABS bằng cách chia các dải strip có bề rộng 1m

Thép dọc trong đài móng được tính toán theo mục 6.3.1 chương 6

Hình 8.9 Chia dải strip tính toán thép móng DM-8

Hình 8.10 Xuất momen dải strip theo phương X móng DM-8

Bảng 8.14 Nội lực của móng DM-8 theo phương X

Vị trí Dải strip COMBO M(kNm)

Momen dương của móng theo phương X: M 3.38(kNm) +

Cốt thép móng sử dụng loại CB400-V: R 50MPa, E ×10 MPa s s 4

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s

Tính toán tượng tự cho momen âm lớp trên

Tính toán tương tự cho các móng còn lại

Bảng 8.15 Kết quả tính toán thép móng DM-8 phương X

Thiết kế Astk Kết luận m m kNm cm 2 cm 2

Bảng 8.16 Kết quả tính toán thép móng DM-8 phương Y

Thiết kế Astk Kết luận m m kNm cm 2 cm 2

Móng DM-10 có kích thước L ×B = 6.5×4.22(m) d d

- Xét sức chịu tải cọc có ảnh hưởng nhóm cọc: c,u,groupi c cq p p cf i i

+ R c,u,group1 : Sức chịu tải cọc theo chỉtiêu cơ lý đất nền c,u,group1 c cq p p cf i i

+ R c,u,group2 : Sức chịu tải cọc theo chỉ số SPT c,u,group2 c cq p p cf i i

R =γ (γ q A (1+B)+Au γ f l ) 2567.73(kN)  + R c,u,group3 : Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền (theo Terzaghi) c,u,group3 p p i i

8.4.2.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc DM-10

Hình 8.12 Phản lực đầu cọc móng DM-10 Điều kiện kiểm tra: max a min tt d a,group

Thỏa điều kiện tải trọng tác dụng lên đầu cọc tt tt d tb f d d

Bảng 8.17 Kết quả kiểm tra phản lực đầu cọc móng DM-10

Móng Pmax(kN) Tổ hợp Pmin(kN) Tổ hợp N tt (kN) n γ0 γn

Ra Ra,group γ tb D (m) f S d m 2 N tt d (kN) Điều kiện

8.4.2.2 Kiểm tra ổn định nền và lún của móng DM-10

*Kiểm tra điều kiện áp lực dưới đáy móng:

- Xác định góc ma sát trung bình của lớp đất mà cọc xuyên qua: i i tb i φ×l φ = l

- Xác định khối móng quy ước: L 78(m) tk

Hình 8.13 Khối móng quy ước móng DM-10

Bảng 8.18 Nội lực chân cột móng DM-10

TH N (kN) tt M (kNm) tt x M (kNm) tt y

- Dời lực xuống đáy khối móng quy ước:

+ Tải tính toán: tt tt tt tt tt tt dqu tb qu qu qu dxqu x dyqu y

Bảng 8.19 Tải tính toán khi dời lực xuống đáy móng quy ước DM-10

+ Tải tiêu chuẩn: tt tt tt y tc tt x tt dqu tb qu qu qu dxqu dyqu

Bảng 8.20 Tải tiêu chuẩn khi dời lực xuống đáy móng quy ước DM-10

TH N tc dqu (kN) M dxqu tc (kNm) M tc ydqu (kNm)

- Tính áp lực dưới đáy móng quy ước:

+ Áp lực tiêu chuẩn lớn nhất: max tc dqu tc tc dx,qu tc dy,qu qu qu qu,x qu,y

+ Áp lực tiêu chuẩn nhỏ nhất: min tc tc dqu dx,qu tc tc dy,qu qu qu qu,x qu,y

+ Áp lực tiêu chuẩn trung bình: tc tc tc max min tb

Bảng 8.21 Áp lực tiêu chuẩn dưới đáy móng quy ước DM-10

TH P max tc (kN/m 2 ) P min tc (kN/m 2 ) P tb tc (kN/m 2 )

- Áp lực nền tiêu chuẩn nền R II dưới đáy móng quy ước:

II qu II qu f II II II 0 tc

II II II II II II πcotφ

* γII kN/m 3 γ' kN/m 3 m 1 m 2 k tc φII,min h 0 m A B D

285.651 10.49 10.49 10.49 1 1 1 30.19 3.8 1.164 5.654 8 Điều kiện kiểm tra: max II min tb II

Thỏa điệu kiện áp lực dưới đáy móng

*Kiểm tra điều kiện lún cho móng:

- Áp lực gây lún: gl tc dqu ' z,daymong 2 qu qu

Theo mục C1.5 TCVN 9362:2012, điều kiện dừng lún: Đất tốt bt gl

Ta có: E>5000kPanên ta phải dừng lún đến độ sâu có σbt 5σgl

Bảng 8.22 Kết quả xét lún và tính lún móng DM-10

Tên lớp Điểm hi(m) '(kN/m 3 ) Z(m) σ ' bt (kPa) n=l/b Z(m) 2z/b k0 P gl (kPa) σgl (kPa) Xét lún

1 2.7 10.49 27.92 313.974 1.31311 2.7 0.74158 0.856824 366.374 313.918 Xét tiếp Lớp 4(7) 2 0.5 9.48 28.42 318.714 1.31311 3.2 0.87892 0.803624 366.374 294.427 Xét tiếp Lớp 5(8)

Tên lớp Phân tố hi(m) Tại điểm σ ' bt (kPa) P 1i (kPa) E 1i σgl (kPa) σ gl TB(kPa) P2i(kPa) e2i Ei(kPa) Si(m)

Tổng lún: S 0.0656(m) = 6.56(cm) Điều kiện lún: S< S  6.56(cm) < 10(cm)→Thỏa điều kiện lún

8.4.2.3 Kiểm tra xuyên thủng cho móng DM-10

- Nội lực để tính xuyên thủng:

Bảng 8.23 Nội lực để tính xuyên thủng DM-10 (W55)

Bảng 8.24 Nội lực để tính xuyên thủng DM-10 (W56)

- Lực chống xuyên thủng: b,u bt c c 0 0

- Lực gây xuyên thủng: (W55) tt tt tt x tt y

Bảng 8.25 Lực gây xuyên thủng móng DM-10 (W55)

TH F(kN) M (kNm) tt x M (kNm) tt y

- Lực gây xuyên thủng: (W56) tt tt tt x tt y

Bảng 8.26 Lực gây xuyên thủng móng DM-10 (W56)

TH F(kN) M (kNm) tt x M (kNm) tt y

- Điều kiện chống xuyên thủng: (W55)

+ TH N max : b,u bx,u by,u bx x

  + =   + TH M xmax ,Q ymax : b,u bx,u by,u bx,u x by, b x u y y

  + =   + TH M ymax ,Q xmax : b,u bx,u by,u bx x

  + =   - Điều kiện chống xuyên thủng: (W56)

+ TH N max : b,u bx,u by,u bx x

  + =   + TH M xmax ,Q ymax : b,u bx,u by,u bx x

  + =   + TH M ymax ,Q xmax : b,u bx,u by,u bx x

  + =   - Kiểm tra khả năng chịu cắt dưới ảnh hưởng uốn cắt của đài móng:

+ Phản lực đầu cọc móng DM-10: i Pi(kN) i Pi(kN)

Chọn vị trí mặt cắt có tổng phản lực cọc lớn nhất: Q = P 71.57(KN) 6

Q =0.5R bh ×2.5h b865.1(KN)>2.5R bh 426.5(KN) a b bt 0

Chọn vị trí mặt cắt có tổng phản lực cọc lớn nhất: Q = P 66.01(KN) 4

Q =0.5R bh ×2.5h 716.3(KN)

Tiêu đề	Khu Nhà Ở Gò Sao – Block C1
Tác giả	Cao Tuấn
Người hướng dẫn	ThS. Lê Phương Bình
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	157
Dung lượng	23,09 MB