chung cư cao cấp văn phú hà đông

Cửa sổ và cửa chính mặt trước công trình được làm bằng cửa kính màu, tạo vẻ đẹp cho kiến trúc công trình và góp phần chiếu sáng tự nhiên cho toàn bộ công trình - Toà nhà được thiết kế vớ

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

Địa điểm xây dựng

- Địa điểm xây dựng công trình: khu đô thị Văn Phú, quận Hà Đông, Hà Nội

- Phía Đông giáp tuyến đường quy hoạch rộng của khu nhà lô, rộng 11m

- Phía Tây giáp tuyến đường giao thông rộng 22m

- Phía Bắc tiếp giáp với khu dân cư

- Phía Nam giáp tuyến đường quy hoạch rộng 14m

- Toà nhà là một công trình nằm trong dự án xây dựng khu chung cư cao cao cấp ở quận

Hà Đông nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân Tòa nhà gồm 2 tầng hầm và 30 tầng thân kể cả tầng kỹ thuật và tầng mái

- Xét về mặt địa lý, đây là khu đất đẹp có mạng lưới giao thông hoàn thiện, hệ thống điện nước hoàn chỉnh và chỉ tiếp giáp với khu dân cư ở phía bắc công trình nên công trình có nhiều thuận lợi cho quá trình thi công

- Về mặt tổng thể của dự án xây dựng thì khu đất cần được san lấp để đạt được cốt thiết kế của hè và đường

Quy mô, công suất và cấp công trình

- Theo dự án, công trình là nhà thuộc loại cao trong tổng thể dự án (cốt cao độ đỉnh tòa nhà là +110.6m), bao gồm các công năng như sau:

- Tầng hầm 1, 2 dành để xe

- Tầng 1, 2, 3, 4, 5 dùng làm siêu thị, nhà hàng và các nhu cầu dịch vụ khác

- Tầng tiếp theo là tầng kỹ thuật

- Các tầng từ 6 đến 28 chia ra thành các căn hộ phục vụ nhu cầu nhà ở của nhân dân

- Cấp công trình: Cấp I (từ 20-29 tầng)

- Bậc chịu lửa: Bậc II

- Công trình Nhà chung cư cao cấp Văn Phú- Hà Đông là công trình chung cư vào loại tương đối lớn và hiện đại đang ngày càng phổ biến trong thành phố Hà Nội

- Các thông số kỹ thuật về qui mô công trình:

- Cốt cao độ đỉnh mái: +110.6m

- Chiều cao tầng hầm: tầng hầm 2 cao 2,9m, tầng hầm 1 cao 3,3m

- Chiều cao mỗi tầng từ tầng 6 đến 24: 3.4m

Bảng 1 1: Thông số đầu vào của các khu vực và diện tích

Vệ sinh 84 Phòng hội họp 420 Ăn uống giải khát 467

Giải pháp cấu tạo

Cấu tạo các lớp sàn như sau:

- Sàn tầng hầm 2 gồm o Lớp sơn EPOXY o Sàn BTCT dốc 0.1% o Lớp vật liệu chống thấm o Lớp BT lót o Cát vàng tôn nền đầm chặt

- Sàn tầng hầm 1 gồm o Sàn BTCT dốc 0.1% o Vữa trát trần o Sàn BTCT

- Sàn tầng tầng 1 gồm o Lát gạch sàn Ceramic 0.4×0.4 o Lớp vữa lót o Sàn BTCT đổ tại chỗ o Lớp vữa trát trần

- Sàn tầng dịch vụ: o Lát gạch sàn Ceramic 0.4×0.4 o Lớp vữa lót o Sàn BTCT đổ tại chỗ o Lớp vữa trát trần o Trần treo thạch cao khung kim loại

- Sàn tầng kỹ thuật: o Lớp sơn EPOXY o Sàn BTCT đổ tại chỗ o Lớp vữa trát trần o Trần giả và thiết bị kỹ thuật

- Sàn tầng điển hình (chung cư): o Lát gạch Ceramic 0.4×0.4 o Vữa lót o Sàn BTCT đổ tại chỗ o Lớp vữa trát trần o Trần treo thạch cao khung kim loại

Sàn mái được cấu tạo gồm nhiều lớp theo thứ tự từ dưới lên: gạch lá nem dày 0,02; vữa tạo dốc dày trung bình 100; bột xốp chống nóng; bê tông chống thấm; sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ và ngâm chống thấm theo quy phạm; lớp vữa trát trần.

Cấu tạo cầu thang như sau:

- Bản thang o Đá lát Granito 0.02m o Vữa lót o Lớp gạch tạo bậc (15×30cm) o Sàn BTCT o Vữa trát trần

- + Chiếu nghỉ o Đá lát Granito 0.02m o Vữa lót o Sàn BTCT o Vữa trát trần

Cấu tạo tường nhà như sau:

- Tường ngăn 220 cao 2.98m TCC o Lớp gạch rỗng o Vữa trát

- Tường ngăn 110 cao 2.98m TCC o Lớp gạch rỗng o Vữa trát

- Tường lan can 110 cao 1.05m o Lớp gạch rỗng o Vữa trát

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 3 o Lớp gạch rỗng o Vữa trát

- Tường ngăn 220 cao 4.28m T5 o Lớp gạch rỗng o Vữa trát

Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình

- Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc

- Toà nhà thiết kế có 4 mặt lấy sáng, các căn hộ đều bố trí cửa rộng đảm bảo nhu cầu chiếu sáng tự nhiên Các lôgia đều có cửa ngoài bảo vệ tăng tính thẩm mỹ và an toàn cho khu nhà Cửa sổ và cửa chính mặt trước công trình được làm bằng cửa kính màu, tạo vẻ đẹp cho kiến trúc công trình và góp phần chiếu sáng tự nhiên cho toàn bộ công trình

- Toà nhà được thiết kế với các giải pháp nhằm tối ưu công năng sử dụng cho các căn hộ kiểu gia đình: tiện dụng, hiện đại và riêng biệt cho mỗi căn hộ

- Việc thiết kế chi tiết trang trí ban công kết hợp các đường nét gờ, phào phù hợp tạo cho công trình một nét riêng biệt trong quần thể kiến trúc nhà ở cao tầng ở khu vực cũng như các công trình nhà ở của Hà Nội từ trước đến nay

Giải pháp vật liệu kiến trúc

- Vật liệu kiến trúc sử dụng chủ yếu là vật liệu nội địa và liên doanh như: gạch, cát, xi măng, bê tông cốt thép, lát nền gạch hoa Ceramic, granitô, mái bê tông cốt thép, tường bả matit và sơn Nhà vệ sinh ốp gạch men, nền lát gạch chống trơn 20×20 Thiết bị vệ sinh dùng hãng Inax và Vigracera Cửa đi là cửa gỗ công nghiệp, sơn PU Cửa khu vệ sinh là cửa nhôm kính dày 5mm, cửa sổ, vách kính sử dụng khung nhôm vách kính trắng dày 8mm

Giải pháp bố trí giao thông

1.6.1 Giao thông trên mặt bằng

- Giao thông theo phương ngang được đảm bảo nhờ hệ thống hành lang Các hành lang được thiết kế rộng 2.32m, đảm bảo rộng rãi, đủ cho người qua lại

- Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng là cầu thang bộ và cầu thang máy

1.6.2 Giao thông theo phương đứng

- Giao thông theo phương đứng gồm cầu thang bộ và thang máy Thang máy bao gồm 2 thang máy trọng tải lớn để vận chuyển hàng hóa phục vụ siêu thị bố trí từ tầng hầm 2 đến tầng 5 và 4 thang máy vận chuyển người bố trí từ tầng hầm 2 đến tầng mái Cầu thang bộ được thiết kế 2 vế rộng 2,8m, ngoài ra còn có thang thoát hiểm rộng 2.4m cho các tầng siêu thị đảm bảo thoát người an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố Tất cả hệ thống thang

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 4 bộ và thang máy chính được đặt tại trung tâm ngôi nhà, đảm bảo thuận tiện cho giao thông các căn hộ

Giải pháp thông gió, chiếu sáng

- Thông gió là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc, nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi

- Tòa nhà sử dụng hệ thống điều hòa không khí bán trung tâm, độc lập phân tầng có công suất lạnh đáp ứng được nhu cầu sử dụng

- Hệ thống thông gió bao gồm: Hệ thống hút tập trung đi trong các hộp kỹ thuật được hút bằng quạt hút gió đặt trên tầng thượng, kết hợp sử dụng xen kẽ một số quạt hút khí kiểu treo trần (treo tường) được tính toán theo bội số trao đổi không khí phù hợp với tiêu chuẩn vệ sinh

- Về tổng thể, toàn bộ công trình nằm trong khu thoáng mát, diện tích rộng rãi, đảm bảo khoảng cách vệ sinh so với nhà khác Do đó cũng đảm bảo yêu cầu thông gió của công trình

- Nhìn chung, bố trí mặt bằng công trình đảm bảo thông gió và ánh sáng tự nhiên ở mức tối đa

- Kết hợp cả chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo

- Hệ thống chiếu sáng trong nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng (TCXD 16:1986): chiếu sáng trong các phòng làm việc, phòng hội họp, hội trường dùng đèn huỳnh quang; chiếu sáng hành lang, sảnh dùng đèn downlight 150mm, bóng compack; chiếu sáng các khu phụ trợ như cầu thang, gara, kho, khu WC, vv… chủ yếu dùng bóng đèn sợi đốt, đảm bảo độ rọi tối thiểu tại các khu vực

- Các đèn báo lối ra (EXIT) sẽ được bố trí tại tất cả các lối đi lại và lối ra vào chính của tòa nhà như sảnh, cầu thang, hành lang và một số khu công cộng khác

- Đèn chiếu sáng chiếu nghỉ các cầu thang thoát nạn được điều khiển tập trung tại tủ điện của các phòng thường trực

- Hệ thống điện chiếu sáng được bảo vệ bằng hệ thống áp-tô-mát lắp trong các bảng điện, điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc lối đi lại, ở những vị trí thuận lợi nhất

Giải pháp về điện, nước và thông tin

Nguồn điện hạ thế 380/220v cung cấp cho công trình được lấy từ trạm biến áp khu vực, đáp ứng tổng công suất thiết kế 430 KW của toàn bộ dự án.

- Toàn bộ dây dẫn điện trong toà nhà được dùng là dây điện lõi đồng bọc nhựa PVC cách điện

- Ngoài ra trong toà nhà còn có một máy phát điện Diesel dự phòng công suất 100 kVA kèm thiết bị mạch đổi nguồn điện tự động (ATS) cung cấp cho hai khối nhà CT1A và CT1B trong trường hợp mất điện lưới để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho một số phụ tải quan trọng như: hệ thống điện chiếu sáng làm việc cho khu vực dịch vụ, hệ thống điện thang máy, phòng cháy chữa cháy, bơm nước, …

- Nước cấp được lấy từ mạng lưới cấp nước bên ngoài của khu vực vào bể chứa nước ngầm của chung cư có dung tích 485m 3 bao gồm cả lượng nước cấp cho sinh hoạt và lượng nước dự trữ cho cấp nước chữa cháy

- Toà nhà được thiết kế bể chứa nước trên mái có dung tích 124m 3 theo các ống chính và các ống nhánh đến các tầng Tại các tầng, nước sinh hoạt đi qua đồng hồ lưu lượng được bố trí tập trung cung cấp đến từng căn hộ

- Hệ thống đường ống được bố trí ngầm trong các hộp kĩ thuật xuống các tầng và trong tường ngăn đến các khu vệ sinh và các phòng chức năng

- Hệ thống thoát nước được tách làm hai mạng riêng biệt:

- Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt: được thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong khu nhà

- Nước thải ở các khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt: hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân

- Nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, bồn tắm được thoát vào hệ ống đứng có đường kính D110 – D140 thoát riêng ra hố ga thoát nước bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước sinh hoạt

- Phân từ các bệ xí, tiểu treo được thu vào hệ thống ống đứng có đường kính D140 thoát riêng về ngăn chứa của bể tự hoại

- Bố trí ống đứng 6090 thông hơi cho hai ống đứng thoát nước sinh hoạt và thoát phân ở mỗi trục thoát và được đưa qua mái, cao khỏi mái nhà 0.7m

- Hệ thống thoát nước mưa: bố trí xuống tầng 1, nước mưa được thu vào các hố ga riêng, thoát ra ngoài hệ thống thoát nước mưa khu vực

- Toàn bộ hệ thống ống đứng thoát nước trong nhà đều sử dụng ống nhựa chất lượng cao, ống nhánh dùng PVC class II có đường kính từ D42 đến D160

1.8.3 Giải pháp thông tin liên lạc

- Thông tin với bên ngoài được thực hiện thông qua mạng điện thoại và hệ thống truyền hình cáp VCTV Ngoài ra, còn có các hình thức thông thường như: vô tuyến, internet, fax…

Hệ thống thu gom rác thải

- Trong nhà cao tầng công tác vệ sinh rất được coi trọng, nhất là hệ thống thu gom và xử lý rác thải Công trình được thiết kế một hệ thống thu gom rác thải bao gồm ống đổ rác được bố trí trong lõi thang máy với một cửa đổ rác ở mỗi tầng Rác theo ống này đi xuống ngăn chứa rác ở tầng 1 Hàng ngày có xe rác vào lấy rác tại các ngăn chứa và chở đi đến các bãi thu gom rác của thành phố

Giải pháp phòng cháy, chữa cháy

- Phương án cứu hỏa sẽ được kết hợp giữa hệ thống cứu hỏa cơ động của thành phố với hệ thống cứu hỏa đặt sẵn trong các tầng

- Hệ thống phòng cháy, chữa cháy được bố trí hợp lý theo TCVN 2622 – 1995 (quy định mỗi họng chữa cháy cho mỗi điểm bên trong nhà và lượng nước của mỗi họng) Số họng chữa cháy cho một điểm trong nhà là n = 3, lưu lượng nước cho mỗi họng là Q = 2.5 l/s, thời gian để dập tắt một đám cháy là 3 giờ Vậy lưu lượng nước cần dự trữ là W 3×3600×2,5×3 = 81000 (l) = 81(m 3 ) Dung tích bể trên mái là 124 m 3 đảm bảo yêu cầu

- Sử dụng hệ thống cấp nước chữa cháy vách tường, hộp chữa cháy đặt tại các chiếu nghỉ cầu thang

- Cấu tạo hộp chữa cháy lấy theo thiết kế điển hình của Bộ Xây dựng (bao gồm: 1 van khoá D50, 1 lăng phun, 1 cuộn dây vải gai đường kính D = 0.05m dài 20m)

- Tại chân các hộp cứu hoả đặt thêm 4 bình bọt CO2 – MF4 và một hộp nút bấm khi có cháy báo về cho máy bơm

Vấn đề thoát người khỏi công trình khi có sự cố

- Cửa phòng có cánh được mở ra bên ngoài

- Từ các phòng thoát trực tiếp ra hành lang rồi ra các bộ phận thoát hiểm bằng thang bộ và thang máy mà không phải qua bộ phận trung gian nào khác

- Khoảng cách từ phòng bất kỳ đến thang thoát hiểm đảm bảo < 40m

- Mỗi khu đều có không nhỏ hơn 2 thang thoát hiểm

- Đảm bảo khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất trong công trình Khoảng cách từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất không được lớn hơn 25m

- Thang thoát hiểm phải thiết kế tiếp giáp với bên ngoài

- Lối thoát nạn được coi là an toàn vì đảm bảo các điều kiện sau:

- Đi từ các căn hộ tầng1 trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài

- Đi từ căn hộ ở bất kỳ tầng nào (trừ tầng 1) ra hành lang có lối thoát

Giải pháp thiết kế chống sét và nối đất

Trong thiết kế nhà cao tầng, cần lưu ý đặc biệt đến các giải pháp chống sét, bao gồm chống sét đánh thẳng, chống cảm ứng tĩnh điện, cảm ứng điện từ và chống điện áp cao của sét lan truyền qua hệ thống đường dây điện hạ áp Việc sử dụng hệ thống chống sét tiên tiến được khuyến khích để đảm bảo thẩm mỹ kiến trúc, ngăn ngừa thấm dột.

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Giải pháp kết cấu cho công trình nhà cao tầng

2.1.1 Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

- Về mặt kết cấu, một ngôi nhà được xem là cao tầng khi mà độ bền vững và chuyển vị của nó do tải trọng ngang quyết định Từ nhà thấp tầng đến nhà cao tầng có một sự chuyển tiếp quan trọng từ phân tích tĩnh học sang phân tích động học Thiết kế nhà cao tầng so với nhà thấp tầng đặt ra một nhiệm vụ quan trọng cho kĩ sư kết cấu trong việc lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực cho công trình Việc chọn các hệ kết cấu chịu lực khác nhau, có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề về bố trí mặt bằng, hình khối, độ cao các tầng, yêu cầu kĩ thuật thi công, tiến độ thi công, giá thành xây dựng Nhà càng cao thì các yếu tố sau đây càng quan trọng:

- Ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió và động đất

- Chuyển vị ngang tại đỉnh nhà và chuyển vị lệch giữa các mức tầng nhà

- Ổn định tổng thể chống lật và chống trượt

- Độ ổn định của nền móng công trình

Do đó, thiết kế nhà cao tầng đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề phức tạp, bao gồm: xác định chính xác tải trọng tác dụng, kết hợp tải trọng, sơ đồ tính toán, thiết kế kết cấu móng, kết cấu chịu lực ngang, đảm bảo ổn định tổng thể và động lực công trình.

2.1.2 Giải pháp về vật liệu

- Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường là bêtông cốt thép và thép (bêtông cốt cứng) Công trình bằng thép với thiết kế dạng bêtông cốt cứng đã bắt đầu được xây dựng ở nước ta Đặc điểm chính của kết cấu thép là cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực Kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu biến dạng lớn nên rất thích hợp cho việc thiết kế các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn Tuy nhiên nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường khí hậu Việt Nam, và công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)…

- Bêtông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trình xây dựng trên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép có ưu điểm so với kết cấu thép như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 8 rất tốt của bêtông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sự làm việc chung của chúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép đòi hỏi kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý tương đối phức tạp

2.1.3 Giải pháp về hệ kết cấu chịu lực

2.1.3.1 Các dạng kết cấu cơ bản a Kết cấu khung

- Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có ưu điểm là có không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, tuy nhiên độ cứng ngang nhỏ, khả năng chống lại tác động của tải trọng ngang kém, hệ dầm thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng và tăng chiều cao nhà Các công trình sử dụng kết cấu khung thường là những công trình có chiều cao không lớn, với khung BTCT không quá

20 tầng, với khung thép cũng không quá 30 tầng b Kết cấu vách cứng

- Kết cấu vách cứng là hệ thống các vách vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có độ cứng ngang lớn, khả năng chống lại tải trọng ngang lớn Tuy nhiên, do khoảng cách của tường nhỏ nên việc sử dụng không gian mặt bằng công trình bị hạn chế Ngoài ra kết cấu vách cứng còn có trọng lượng lớn, độ cứng kết cấu lớn nên tải trọng động đất tác động lên công trình cũng lớn và đây là đặc điểm bất lợi cho công trình chịu tác động của động đất Loại kết cấu này được sử dụng nhiều trong công trình nhà ở, công sở, khách sạn c Kết cấu lõi cứng

- Kết cấu lõi cứng là hệ kết cấu bao gồm 1 hay nhiều lõi được bố trí sao cho tâm cứng càng gần trọng tâm càng tốt Các sàn được đỡ bởi hệ dầm công xôn vươn ra từ lõi cứng d Kết cấu ống

Kết cấu ống là hệ kết cấu cứng vững với đặc điểm có nhiều cột chịu lực bao bọc xung quanh kết hợp với hệ thống dầm ngang liên kết Kết cấu dạng ống có khả năng chịu tải ngang lớn, có thể ứng dụng cho những tòa nhà cao tới 60 tầng (bê tông cốt thép) hoặc 80 tầng (thép) Tuy nhiên, nhược điểm của kết cấu này là các cột biên bố trí dày đặt, gây hạn chế về mặt mỹ quan và thông thoáng bên trong công trình.

- Kết cấu khung – giằng là hệ kết cấu kết hợp giữa khung và vách cứng, lấy ưu điểm của loại này bổ sung cho nhược điểm của loại kia Công trình vừa có không gian sử dụng tương đối lớn, vừa có khả năng chống lực bên tốt Vách cứng trong kết cấu này có thể bố trí đứng riêng, cũng có thể lợi dụng tường thang máy, thang bộ, được sử dụng rộng rãi trong các loại công trình

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 9 b Kết cấu ống – lõi

Kết cấu ống là hệ kết cấu có khả năng chịu tải trọng đứng và ngang tốt hơn so với kết cấu khung Để tăng cường khả năng chịu lực của kết cấu ống, người ta thường bổ sung thêm các lõi cứng tại khu vực trung tâm Lõi cứng có thể được tạo thành từ các bức tường cứng liên kết với nhau hoặc là các ống có kích thước nhỏ hơn ống ngoài (gọi là kết cấu ống trong ống) Tương tác giữa ống trong và ống ngoài tương tự như tương tác giữa ống và lõi cứng trung tâm, tạo nên kết cấu ống tổ hợp có khả năng chịu lực tổng hợp hiệu quả hơn.

- Trong một số nhà cao tầng, ngoài kết cấu ống người ta còn bố trí thêm các dãy cột khá dày ở phía trong để tạo thành các vách theo cả 2 phương Kết quả là đã tạo ra một dạng kết cấu giống như chiếc hộp gồm nhiều ngăn có độ cứng lớn theo phương ngang Kết cấu được tạo ra theo cách này gọi là kết cấu ống tổ hợp Kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho các công trình có mặt bằng lớn và chiều cao lớn Kết cấu ống tổ hợp cũng có những nhược điểm như kết cấu ống, ngoài ra, do sự có mặt của các vách bên trong nên phần nào ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình

2.1.3.3 Các dạng kết cấu đặc biệt a Kết cấu có hệ dầm chuyển

- Chân tường dọc ngang của vách cứng không kéo dài tới đáy tầng 1 hoặc một số tầng phía dưới mà đặt lên khung đỡ phía dưới Loại kết cấu này có thể đáp ứng yêu cầu không gian lớn ở tầng dưới như cửa hàng, khách sạn, lại có khả năng chống tải trọng ngang tương dối lớn Do đó loại hình kết cấu này được sử dụng nhiều ở nhà cao tầng mà tầng dưới làm cửa hàng hay nhà hàng b Kết cấu có các tầng cứng

- Trong kết cấu ống - lõi, mặc dù cả ống và lõi đều được xem như các conson ngàm vào đất để cùng chịu tải trọng ngang, nhưng do các dầm sàn có độ cứng nhỏ nên hầu như tải trọng ngang do lõi cứng gánh chịu Hiện tượng này làm cho kết cấu ống làm việc không hiệu quả Vấn đề này được khắc phục nếu như tại vị trí một số tầng, người ta tạo ra các dầm hoặc dàn có độ cứng lớn nối lõi trong với ống ngoài Dưới tác dụng của tải trọng ngang, lõi cứng bị uốn làm cho các dầm này bị chuyển vị theo phương thẳng đứng và tác dụng lên các cột của ống ngoài các lực theo phương thẳng đứng Mặc dầu các cột có độ cứng chống uốn nhỏ, song độ cứng dọc trục lớn đã cản trở sự chuyển vị của các dầm cứng và kết quả là chống lại chuyển vị ngang của cả công trình

- Trong thực tế, các dầm này có chiều cao bằng cả tầng nhà và được bố trí tại tầng kĩ thuật nên còn được gọi là các tầng cứng c Kết cấu có hệ giằng liên tầng

Phân tích lựa chọn phương án kết cấu sàn

2.2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

- Chiều dày sàn phải thỏa mãn điều kiện về độ bền, độ cứng và kinh tế

- Sơ bộ chiều dày sàn ta có thể tham khảo công thức sau (Giáo trình Kết cấu bê tông thép tập 2 – Võ Bá Tầm)

 m Trong đó o D = (0.8÷1.2): Hệ số phụ thuộc vào tải trọng, lấy D = 1 o m = (30 ÷ 35): Đối với sàn 1 phương, l 1 là cạnh của phương chịu lực

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 13 o m = (40 ÷ 45): Đối với sàn 2 phương, l 1 là cạnh ngắn

- Ứng dụng tính toán cho ô bản có kích thước tầng điển hình 9×9  m

→ Vậy chọn tất cả sàn các tầng có chiều dày là hs 0 15  m

2.3.2.2 Tiết diện dầm chính, dầm phụ a Dầm chính

- Hệ kết cấu khung nhiều nhịp Sơ bộ chọn kích thước dầm chính theo công thức sau:

(Với L = 9m là chiều dài lớn nhất của dầm chính) Chọn chiều cao dầm: hdc 0 7 m 

Chọn chiều rộng dầm: bdc 0 3 m 

→ Vậy sơ bộ kích thước dầm chính: 0.3×0.7  m b Dầm phụ

- Hệ kết cấu khung nhiều nhịp Sơ bộ chọn kích thước dầm phụ theo công thức sau

Chọn chiều cao dầm: hdp 0 5 m 

Chọn chiều rộng dầm: bdc 0 2 m 

→ Vậy sơ bộ kích thước dầm chính: 0.2×0.5  m

- Diện tích sơ bộ của cột có thể xác định theo công thức : b b

Trong đó o F: Diện tích tiết diện cột

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 14 o k: Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự lệch tâm (k = 0,9 ÷ 1,5) o Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bêtông (B35: Rb = 19.5 MPa) o N: Lực nén tác dụng lên cột; sơ bộ xác định bằng N n.S.q o n: Số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái) o S: Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét o q: Tải trọng sơ bộ tác dụng trên 1m 2 sàn (q = 1,0 ÷ 1,4 kN/m 2 )

- Dự kiến sẽ thay đổi tiết diện cột 3 lần o Diện tích truyền tải lớn nhất của cột: S = 9×9= 81m 2 o Với phương án sàn dầm giả thiết, chọn q = 12 kN/m 2 o k = 1.1 đối với cột giữa, k = 1.2 đối với cột biên, k = 1.3 đối với cột góc o Kiểm tra điều kiện ổn định của cột:

- Do cột có tiết diện chữ nhật nên kiểm tra điều kiện ổn định của cột theo công thức:

C   Trong đó o C = min (bc ; hc) o l0 : chiều dài tính toán của cột

Khung kết cấu này có liên kết cứng giữa dầm và cột, đổ toàn khối với đặc điểm khung có 3 nhịp trở lên Theo đó, chiều cao tầng có chiều cao lớn nhất (l0) chỉ bằng 0,8 lần chiều cao tầng tiêu chuẩn (l).

Bảng 2 5: Sơ bộ tiết diện cột các cột trục và các tầng

Sơ bộ cột các tầng và cột trục

Cột giữa 81 1.1 12 23 1.261 1.2×1.2 1.20 0.8×3.4 Thỏa Cột biên 81 1.2 12 23 1.375 1.2×1.2 1.20 0.8×3.4 Thỏa Cột góc 81 1.3 12 23 1.490 1.25×1.25 1.25 0.8×3.4 Thỏa

Cột giữa 81 1.1 12 9 0.493 0.8×0.8 0.80 0.8×3.7 Thỏa Cột biên 81 1.2 12 9 0.538 0.8×0.8 0.80 0.8×3.7 Thỏa

Sơ bộ cột các tầng và cột trục

Cột góc 81 1.3 12 9 0.583 0.8×0.8 0.80 0.8×3.7 Thỏa Hầm 2 đến tầng

Thiết kế theo kiến trúc 2.2m×0.8m

Thiết kế theo kiến trúc 2.0m×0.5m

2.3.2.4 Kích thước lõi thang máy

- Chiều dày vách lõi lấy theo TCXD 375:2006 như sau:

Trong đó o Ht: chiều cao tầng

- Lấy với tầng 4 là tầng có chiều cao lớn nhất: Ht = H4 = 5.5m

- Bố trí vách lõi với chiều dày 0.3m, 0.35m, 0.4m như trong bản vẽ kết cấu

- Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ không gian được mô hình hóa bằng phần mềm ETABS

- Phương pháp tính toán hệ kết cấu:

- Nhờ sự trợ giúp của máy tính điện tử, việc tính toán có thể dựa trên những sơ đồ tính toán phức tạp hơn để phản ánh đúng hơn sự làm việc thực của kết cấu Ví dụ tiêu biểu, ta có thể giải hệ khung không gian dễ dàng mà không cần đưa về các khung phẳng nữa Việc nhờ đến máy tính điện tử để xây dựng các mô hình phức tạp gần với thực tế là cần thiết, nhất là với hệ kết cấu phức tạp như công trình này Tuy nhiên, việc tính toán lại bằng tay với những phương pháp cơ học thuần túy là rất cần thiết để kiểm soát kết quả tính của máy tính điện tử Đồng thời khảo sát các mô hình đơn giản để rút kinh nghiệm cũng là một phương pháp tốt để kiểm soát kết quả phân tích của máy tính

- Theo đó, công trình được mô hình hoá thành hệ khung – giằng, tải trọng truyền vào sàn, phân phối vào dầm rồi truyền về cột và vách Sơ đồ tính là hệ không gian trong đó cột và sàn là các thanh liên kết với nhau tại các nút, sàn là kết cấu tấm mỏng chịu tải trọng đứng, tuyệt đối cứng trong mặt phẳng, cột vách là các kết cấu tấm phẳng theo phương đứng Hệ vách – lõi này sẽ được phân phối hầu hết tải trọng ngang cho cả hệ

- Từ các số liệu đầu vào như tải trọng, đặc trưng cơ học vật liệu, tiết diện các cấu kiện, sơ đồ tính…, chương trình sẽ thực hiện phân tích kết cấu và cho ra nội lực, chuyển bị, biến dạng kết cấu ứng với từng trường hợp tải trọng (ngoài ra còn có phần phân tích động để tính toán các tần số dao động riêng ứng với các dạng dao động của công trình)

- Tải trọng tính toán bao gồm tải trọng đứng (tĩnh tải bản thân, các lớp cấu tạo sàn, hoạt tải sàn, trọng lượng tường…) và tải trọng ngang (gió tĩnh và gió động) Cách tính toán được trình bày cụ thể ở các phần sau

- Giả thiết tính toán o Sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) o Liên kết giữa sàn và các cấu kiện chịu lực mặt phẳng đứng được xem là liên kết cứng o Biến dạng dọc trục của sàn xem như không đáng kể o Trong tính toán bằng tay, bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên o Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng sàn đều có chuyển vị ngang bằng nhau o Mặt ngàm của công trình được giả thiết là mặt trên đài móng o Tải trọng ngang truyền vào công trình dưới dạng lực tập trung tác dụng vào tâm cứng của các sàn Sau đó, tải trọng này mới truyền vào các cấu kiện chịu lực thẳng đứng như cột, vách

- Các cấu kiện được dựng nên thông qua các phần tử tương ứng trong Etabs: o Dầm và cột – phần tử Frame o Lõi, vách – phần tử Shell/Wall o Sàn – phần tử Shell/Slab

- Trục tính toán của các cấu kiện được lấy như sau: o Trục dầm: lấy gần đúng nằm ngang ở mức sàn o Trục cột: trùng với trục hình học của cột

- Chiều dài tính toán của cấu kiện: o Chiều dài tính toán của dầm: lấy bằng khoảng cách các trục cột tương ứng o Chiều dài tính toán của cột: lấy bằng khoảng cách mặt trên của 2 sàn kề dưới và kề trên cột

CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tải trọng đứng

- Cơ sở tính toán TCVN 2737-2023 [1]

3.1.1.1 Tải trọng bản thân sàn

Tải trọng bản thân tiêu chuẩn của từng lớp cấu tạo sàn phân bố trên 1 đơn vị diện tích sàn được tính bằng tổng trọng lượng riêng của từng lớp nhân với chiều dày của lớp đó Trong đó, tc i g là tải trọng bản thân tiêu chuẩn của lớp i cấu tạo sàn phân bố trên 1 đơn vị diện tích sàn,  i là trọng lượng riêng của lớp i cấu tạo sàn, và h i là chiều dày của lớp i cấu tạo sàn.

Tải trọng bản thân tính toán của sàn chính là tổng tải trọng bản thân của các lớp cấu tạo sàn phân bố trên 1 đơn vị diện tích sàn, được tính bằng tích của tải trọng bản thân tiêu chuẩn của từng lớp và hệ số độ tin cậy về tải trọng Hệ số độ tin cậy về tải trọng được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-2023, cụ thể là  f = 1,3 đối với công việc thực hiện thủ công và  f = 1,1 đối với công việc còn lại.

Hình 3 1: Cấu tạo bản sàn

Lớp chống nóng, bọt xốp 0,06 10 0.6 1,1 0.66

Sàn tầng chung cư hi (m)  i

Trần treo thạch cao khung kim loại 0.50 1,1 0.55

Trần giả và thiết bị kỹ thuật 0.50 1,1 0.55

Sàn tầng siêu thị, dịch vụ h i (m)  i

Trần treo thạch cao khung kim loại 0.50 1,1 0.55

Bảng 3 2: Tổng hợp tĩnh tải trọng bản thân sàn

Loại tải trọng tc gi (kN/ m 2 ) g i tt (kN/ m 2 )

Sàn tầng dịch vụ, thương mại 1.33 1.59

3.1.1.2 Tải trọng bản thân tường

- Công thức tính toán tải tường lên sàn: i i t t t i ,tt n h H l g A

Trong đó: o  i : trọng lượng riêng của lớp cấu tạo tường o h i : chiều dày của lớp cấu tạo tường o H t : chiều cao tường o l t : chiều dài tường

- Tổng tải trọng bản thân tường được nhân với hệ số giảm lỗ cửa Hệ số này được lấy tùy theo từng phần tường của công trình

Tổng (nhân thêm hệ số lỗ cửa 0,9) 3.46 3.90

Tổng (nhân thêm hệ số lỗ cửa 0,8) 1.75 2.00

Tổng (nhân thêm hệ số lỗ 0,5) 1.26 1.44

Tổng (nhân thêm hệ số lỗ cửa 0,9) 3.46 3.90

- Trừ các tải tường đặt trực tiếp lên dầm bao, các tải trọng tường phân bố theo chiều dài còn lại được quy về tải phân bố đều theo diện tích trên sàn Tính toán quy đổi tải trọng theo bảng sau:

Bảng 3 4: Tải tường quy đổi phân bố đều trên sàn tầng chung cư (6-28)

Loại tải trọng Giá trị TC

Bảng 3 5:Tải tường quy đổi phân bố đều trên sàn tầng kĩ thuật:

Bảng 3 6: Tải tường quy đổi phân bố đều trên sàn tầng dịch vụ, thương mại:

Bảng 3 7: Tổng hợp tải tường quy đổi sang tải phân bố đều

Loại tải trọng g i tc (kN/ m 2 ) g i tt (kN/ m 2 )

Tải tường tầng chung cư 2.03 2.31

Tải tường tầng kĩ thuật 0.65 0.74

Tải tường tầng thương mại 0.87 0.97

- Tải tường phân bố trên dầm biên: Tường 200

Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng hoạt động thường không xảy ra đồng thời tại tất cả các phòng và tầng Do đó, để tính toán thiết kế, người ta sử dụng tải trọng hoạt động quy chuẩn (ptc) nhân với hệ số giảm tải Hệ số này có giá trị được quy định cụ thể trong Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 2737-2023, giúp đảm bảo an toàn và kinh tế cho công trình.

Bảng 3 8: Tính giá trị hoạt tải phân bố đều trên sàn

 q k ,t  f (kN/ m 2 ) qk ,t toàn khu vực (kN) k ,t f q  toàn khu vực (kN)

Quy đều về sàn: TC: 4.758 (kN/ m 2 ); TT: 6.134 (kN/ m 2 )

Quy đều về sàn: TC: 4.916 (kN/ m 2 ); TT: 6.391 (kN/ m 2 )

Quy đều về sàn: TC: 4.916 (kN/ m 2 ); TT: 6.391 (kN/ m 2 )

 q k ,t  f (kN/ m 2 ) qk ,t toàn khu vực (kN) k ,t f q  toàn khu vực (kN)

Quy đều về sàn: TC: 3.890 (kN/ m 2 ); TT: 4.900 (kN/ m 2 )

Phòng hội họp 420 4.00 5.20 1680.00 2184.00 Ăn uống giải khát 467 3.00 3.90 1401.00 1821.30

Quy đều về sàn: TC: 3.549 (kN/ m 2 ); TT: 4.614 (kN/ m 2 )

Quy đều về sàn: TC: 3.412 (kN/ m 2 ); TT: 4.435 (kN/ m 2 )

Bảng 3 9: Tổng hợp hoạt tải các tầng

Tải trọng ngang

3.2.1 Tính toán tải trọng gió

- Tải trọng gió tính theo tiêu chuẩn hiện hành, và các điều khoản ghi trong tiêu chuẩn mới nhất Tải trọng và tác động 2737-2023

- Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió W k tại cao độ tương đương ze được xác định theo công thức:

 q k ,t  f (kN/ m 2 ) qk ,t toàn khu vực (kN) k ,t f q  toàn khu vực (kN)

Quy đều về sàn: TC: 1.767 (kN/ m 2 ); TT: 2.298 (kN/ m 2 )

W W k( z ) c G  Trong đó: o W 3 10 s , là áp lực gió 3s với chu kỳ lặp 10 năm W 3 10 s,  T W 0 với  T là hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp 20 năm xuống 10 năm Lấy bằng 0.852; W 0 là áp lực gió cơ sở (xem 3.1.1 TCVN 2737-2023) tính bằng daN/m 2 tương ứng với vận tốc cơ sở V 0 xem (3.1.24) W 0 được xác định 10.2.3 o K(z e ) là hệ số kể đến áp lực theo độ cao và dạng địa hình tương đương z e (xem 10.2.4) và được xác định theo 10.2.5 o c là hệ số khí động (Phụ lục F.4, TCVN 2737-2023) o G f là hệ số giật, xác định theo 10.2.7

- Giá trị hệ số k(z e ), kể đến độ cao thay đổi áp lực gió theo độ cao z e so mốc chuẩn địa hình được xác định theo công thức:

  (12) Trong đó: o z e được xác định theo 10.2.4; z e lấy không nhỏ hơn z min theo Bảng 3.8 o z g là độ cao, được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình, lấy theo Bảng 3.8 o là hệ số dùng tring hàm lũy thừa với vận tốc 3s, phụ thuộc vào địa hình lấy theo Bảng 3.8

Bảng 3 10: Các hệ số z g ,z min và (Bảng 8, TCVN 2737:2012)

Mô tả dạng địa hình Giá trị z g

Trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1.5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn , đồng muối, cánh đồng không có cây cao…)

Tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non, vùng trông cây thưa thớt…)

Mô tả dạng địa hình Giá trị z g

C Bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ

10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm…) 365.76 9.14 7.0

- Đối với nhà: o Khi h ≤ b: z e h o Khi b < h ≤ 2b:

Trong đó: o z là độ cao so với mặt đất (khi mặt đất xung quanh nhà và công trình bằng phẳng thì mốc chuẩn để tính cao độ z được xác định theo phụ lục C) o b là chiều rộng của nhà o h là chiều cao của nhà

Xác định hệ số hiệu ứng giật G f

- Đối với kết cấu cứng có chu kì dao động riêng cơ bản thứ nhất T 1 1s thì G f có thể lấy bằng 0.85

- Đối với kết cấu mềm có chu kì dao động riêng cơ bản thứ nhất T 1 1s thì G f được xác định theo công thức

Trong đó o I z  s là độ rối ở độ cao tương đươngz s , xác định theo công thức: o c r là hệ số, phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau lấy bảng 3.9:

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 30 o z s là độ cao tương đương của công trinh, lấy bằng 0.6h o g Q là hệ số đỉnh cho thành phần xung gió lấy bằng 3.4 o g v là hệ số đỉnh cho thành phần phản ứng của gió lấy bằng 3.4 o g R là hệ số đỉnh cho thành phần cộng hưởng của gió, được xác định theo công thức:

Với: n 1 là tần số dao động riêng cơ bản thứ nhất;

 Là hệ số kể đến thành phần phản ứng nền của kết cấu chịu tải trọng gió, xác định theo công thức:

 L z  s là than nguyên kích thước xoáy tại độ cao tương đương z s xác định theo công thức

 và  là các hệ số, phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau, lấy theo Bảng 3.9 o R là hệ số phản ứng cộng hưởng, được xác định theo công thức: o R 1 R R Rn h b  0 53 0 47 Rd 

 Với là độ cản lấy bằng:

 0.02 – cho kết cấu bê tông, bê tông cốt thép

 V z  s 3600 50 , là vận tốc trung bình khoảng thời gian 3600s ứng với chu kì

50 năm tại độ cao tương đương z s được xác định theo công thức:

 h, b và d lần lượt là chiều cao, chiều rộng và chiều sâu của công trình

 Giá trị các hệ số b và a trong công thức 21 lấy theo Bảng 3.9 phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau

Bảng 3 11: Giá trị các hệ số cho các dạng địa hình (Bảng 10, TCVN 2737:2012)

- Hệ số độ tin cậy về tải trọng  f đối với tải trọng gió chính lấy bằng 2.1

- Công trình Chung cư Văn Phú – Hà Đông nằm trong vùng nội thành của Thủ đô Hà Nội lấy W 0  0 95  kN / m 2  → W 3 10 s, 0 95 0 852 0 8094   kN / m 2 

- Với vị trí địa lí thuộc dạng địa hình thành phố lớn C: zg 365 76  m ; 7 0 ;

- Kích thước mặt bằng: (D theo phương X; L theo phương Y) o Tầng 1 đến tầng kỹ thuật: D×L = 48.2×47.0m o Tầng 6 đến tầng mái: D×L = 45.0×36.0m

- Hệ số khí động c o Trường hợp tầng 1 đến tầng kỹ thuật: D×L = 48.2×47.0m

 Với b = 48.2m phương X vuông góc với gió

Hệ số khí động nội suy bảng F.4 TCVN 2737-2023: h/d = 106.1/47 2.257

 Với b = 47.0m phương Y vuông góc với gió

Hệ số khí động nội suy bảng F.4 TCVN 2737-2023: h/d = 106.1/48.2 2.201

→c e (mặt D) = +0.8 và c e (mặt E) = −0.560 => c e 0 8 0 56 1 36   o Trường hợp tầng 6 đến tầng mái: D×L = 45.0×36.0m

 Với b = 45.0m phương X vuông góc với gió

Hệ số khí động nội suy bảng F.4 TCVN 2737-2023: h/d = 106.1/36 2.947

 Với b = 36.0m phương Y vuông góc với gió

Hệ số khí động nội suy bảng F.4 TCVN 2737-2023: h/d = 106.1/45 2.357

- Hệ số hiệu ứng giật G f o Chu kì T trong etabs: T 1 3 584 s1s

Hình 3 2: Mass Source tải trọng gió Bảng 3 12: Các giá trị chu kì T tại các MODE

Với: o Độ rối ở độ cao z s :   10 1 6 0 3 10 1 6 0 22

        o g Q 3 4 ; g v 3 4. o Tần số dao dộng riêng cơ bản thứ nhất: 1

   o Hệ số đỉnh cho phần cộng hưởng của gió:

 o Hệ số phản ứng cộng hưởng

Bảng 3 13: Kết quả tính toán gió theo TCVN 2737-2023

Cao độ tầng (m) Độ cao tương đương Ze(m) Hệ số k Bề rộng đón gió B(m)

Chiều cao đón gió (m) Áp lực gió tiêu chuẩn W tc (kN) Áp lực gió tính toán W tt (kN) h z Ph X Ph Y Ph X Ph Y Ph X Ph Y Ph X Ph Y Ph X Ph Y Roof 3.7 106.10 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.55 166.84 209.01 350.36 438.92 Story 28 3.4 102.40 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story 27 3.4 99.00 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story 26 3.4 95.60 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story25 3.4 92.20 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story24 3.4 88.80 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story23 3.4 85.40 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story22 3.4 82.00 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story21 3.4 78.60 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story20 3.4 75.20 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story19 3.4 71.80 106.1 106.1 1.41 1.41 36 45 3.4 159.79 200.18 335.56 420.37 Story18 3.4 68.40 68.4 106.1 1.24 1.41 36 45 3.4 140.95 200.18 296.00 420.37 Story17 3.4 65.00 65 106.1 1.23 1.41 36 45 3.4 138.91 200.18 291.72 420.37 Story16 3.4 61.60 61.6 106.1 1.21 1.41 36 45 3.4 136.80 200.18 287.28 420.37 Story15 3.4 58.20 58.2 58.2 1.19 1.19 36 45 3.4 134.60 168.62 282.65 354.10 Story14 3.4 54.80 54.8 54.8 1.17 1.17 36 45 3.4 132.30 165.74 277.83 348.06 Story13 3.4 51.40 51.4 51.4 1.15 1.15 36 45 3.4 129.90 162.74 272.80 341.75 Story12 3.4 48.00 48 48 1.13 1.13 36 45 3.4 127.39 159.59 267.51 335.13 Story11 3.4 44.60 44.6 45 1.10 1.10 36 45 3.4 124.74 156.67 261.96 329.01

Cao độ tầng (m) Độ cao tương đương Ze(m) Hệ số k Bề rộng đón gió B(m)

Chiều cao đón gió (m) Áp lực gió tiêu chuẩn W tc (kN) Áp lực gió tính toán W tt (kN) h z Ph X Ph Y Ph X Ph Y Ph X Ph Y Ph X Ph Y Ph X Ph Y Story10 3.4 41.20 41.2 45 1.08 1.10 36 45 3.4 121.95 156.67 256.09 329.01 Story9 3.4 37.80 37.8 45 1.05 1.10 36 45 3.4 118.98 156.67 249.86 329.01 Story8 3.4 34.40 36 45 1.04 1.10 36 45 3.4 117.34 156.67 246.40 329.01 Story7 3.4 31.00 36 45 1.04 1.10 36 45 3.5 120.79 161.28 253.65 338.68 Story6 3.6 27.60 36 45 1.04 1.10 36 45 4.05 139.77 186.62 293.51 391.91 Tech story 4.5 24.00 36 45 1.04 1.10 36 45 5 172.55 230.40 362.36 483.83 Story5 5.5 19.50 47 48.2 1.12 1.13 47 48.2 5 243.11 251.67 510.53 528.51 Story4 4.5 14.40 47 48.2 1.12 1.13 47 48.2 4.5 218.80 226.51 459.48 475.66 Story3 4.5 9.50 47 48.2 1.12 1.13 47 48.2 5 243.11 251.67 510.53 528.51 Story2 5 5.00 47 48.2 1.12 1.13 47 48.2 2.5 121.55 125.84 255.26 264.26

3.2.2 Tính toán tải động đất

3.2.2.1 Các phương pháp tính toán

- Có hai phương pháp phổ biến dùng để tính toán tải trọng động đất: phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phổ phản ứng o Cả 2 phương pháp đều là phương pháp qui đổi tải trọng động đất thành các lực ngang tương đương tác dụng vào các tầng

- Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương o Điều kiện để áp dụng phương pháp tĩnh lực ngang tương đương:

 Chu kỳ dao động riêng thứ nhất thỏa mãn:T 1 2s

 Công trình thỏa mãn những tiêu chí đều đặn về mặt đứng qui định trong TCVN 9386:2012 (mục 4.2.3.3) o Với phương pháp tĩnh lực ngang tương đương, ta chỉ xét dạng dao động cơ bản thứ nhất theo phương X và phương Y góp phần vào dao động tổng thể của công trình

- Phương pháp phổ phản ứng o Điều kiện để áp dụng phương pháp phổ phản ứng: khi công trình không thoả mãn những điều kiện của phương pháp tĩnh lực ngang tương đương o Khác với phương pháp tĩnh lực ngang tương đương, phương pháp phổ phản ứng phải xét tới tất cả các dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của công trình Các yêu cầu này thoả mãn khi:

 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 hiện lớn hơn 5% của tổng khối lượng đều được xét đến

→ Với công trình Văn Phú – Hà Đông có T 1 3 468 2  và công trình không đều đặn theo mặt đứng nên ta chọn phương pháp phổ phản ứng để tính toán

Có 2 cách tính toán tải động đất: tính thủ công sau đó nhập lực vào ETABS và tính toán tự động bằng ETABS

- Bước 1: Xác định các thông số đầu vào

Gia tốc nền thiết kế:a g   I a gR

Trong đó: o a gR là gia tốc nền tham chiếu quy đổi theo gia tốc trọng trường, lấy theo TCVN 9386:2012 o  I là hệ số tầm quan trọng của công trình, lấy theo TCVN 9386:2012 Phụ lục

Theo mục 3.2.1 TCVN 9386:2012, theo giá trị gia tốc nền thiết kế chia thành 3 trường hợp động đất: o Động đất mạnh: a g 0 08 g, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn o Động đất yếu: 0 04 a g 0 08 g, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ o Động đất rất yếu: a g 0 04 g , không cần thiết kế kháng chấn Công trình Văn Phú – Hà Đông, thuộc khu đô thị mới Văn Phú có a gR 0 1047 g Các loại đất nền A, B, C, D, E, S1, S2 được xác địng theo bảng 3.12

Bảng 3 14: Các loại nền đất (Bảng 3.1, TCVN 9386:2012)

A Đá hoặc các kiến tạo địa chất khác tựa đá, kể cả các đất yếu hơn trên bề mặt với bề dày lớn nhất là

B Đất cát, cuội sỏi chặt hoặc đất sét cứng có bề dày ít nhất hàng chục mét, tính chất cơ học tăng dần theo độ sâu

C Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc đất sét cứng có bề dày từ hàng chục mét tới hàng trăm mét 180 – 360 15 – 50 70 – 250

D Đất rời trạng thái từ xốp đến chặt vừa (có hoặc không xen kẹp vài lớp đất dính) hoặc có đa phần đất dính trạng thái từ mềm đến cứng vừa

E Địa tầng bao gồm lớp đất trầm tích sông ở trên mặt với bề dày trong khoảng 5m đến 20m có giá trị tốc độ truyền sóng như loại C, D và bên dưới là các đất cứng hơn với tốc độ truyền sóng V s lớn hơn 800m/s S1 Địa tầng bao gồm hoặc chứa một lớp đất sét mềm\ bùn (bụi) tính dẻo cao (PI lớn hơn 40) và độ ẩm cao, có chiều dày ít nhất là 10m

S2 Địa tầng bao gồm các đất dễ hóa lỏng, đất sét nhạy hoặc các đất khác với các đất trong các loại nền A – E hoặc S1

- Căn cứ theo bảng trên công trình Văn Phú – Hà Đông ở 30m đầu có chỉ số SPT từ 10 đến

- Hệ số tầm quan trọng công trình được xác định theo phụ lục E TCVN 9386:2012, đối với công trình Văn Phú – Hà Đông là công trình cấp I →  I 1 25.

- Hệ số ứng xử: là hệ số xét đến khả năng tiêu tán năng lượng của kết cấu Theo mục

5.2.2.2 và bảng 5.1 TCVN 9386:2012, công thức xác định hệ số ứng xử đối với các tác động động đất theo phương nằm ngang như sau:

Tổ hợp tải trọng

Bảng 3 15: Các trường hợp tải trọng

STT KÍ HIỆU TẢI TRỌNG

1 TLBT Tĩnh tải, trọng lượng bản thân của cấu kiện kết cấu

2 HOANTHIEN Tải hoàn thiện trọng lượng bản thân của lớp hoàn thiện sàn

3 TUONG Tải tường quy đều về sàn

4 HT Hoạt tải phân bố

5 WINX Tải gió theo phương X

6 WINY Tải gió theo phương Y

7 EX Tải động đất theo phương X

8 EY Tải động đất theo phương X

Bảng 3 16: Khai báo LOAD CASE

STT Load Case Load Name Scale

- Tổ hợp tải trọng bao gồm dài hạn và ngắn hạn

Trong đó: o G k ,i là giá trị tiêu chuẩn của tải trọng thường xuyên thứ i o Q k ,L , j là giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j o  f ,i là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng thường xuyên thứ i o  f , j là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j o  f ,m là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ m o  L , j là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j o  t ,m là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ m

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 47 o Giá trị hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời dài hạn:

  L, 1 1; L, 2  L, 3   0 95. o Giá trị hệ số tạm thời ngắn hạn:

  t , 1 1; t , 2 0 9 ; t , 3  t , 4   0 7. o Giá trị hệ số đối với tổ hợp đặc biệt:

  2 ,i 0 3 tra theo bảng TCVN 9386:2012 (đối với chung cư, khu vực nhà ở, gia đình) Bảng 3 17: Giá trị tối thiểu của hệ số tầm quan trọng  n

Cấp hậu quả của công trình

Mức độ quan trọng của công trình Giá trị  n

Chú thích: Đối với nhà cao trên 250m và mái nhịp lớn (không có trụ trung gian) với nhịp lớn hơn 120m thì hệ số  n lấy không nhỏ hơn 1.2

→ Hệ số tầm quan trọng của công trình VĂN PHÚ – HÀ ĐÔNG là C2  n 1 dựa vào

QCVN 03:2022/BXD Phân cấp công trình phục vụ thiết kế xây dựng (Công trình khác ngoài công trình cấp C1 và cấp C3)

Bảng 3 18: Tổ hợp tải trọng thiết kế kết cấu cho TTGH1

HỢP Tổ hợp TTGH1 TT HT WX WY EX EY

HỢP Tổ hợp TTGH1 TT HT WX WY EX EY

CB TT (lấy theo tải TT) ENV(CB1-13)

CBDD (lấy theo tải TC) ENV(CB14-29)

CB TTGH2 (lấy theo tải TC) ENV(CB1-29)

Hình 3 8: Mô hình tổng thể

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH

Kiểm tra chuyển vị đỉnh

- Theo mục TCXD 198:1997 mục 2.6.3, chuyển vị theo phương ngang của kết cấu nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi phải thỏa mãn điều kiện: o   110600 147 466

- Trong đó: o f: Chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh công trình o H: Chiều cao của công trình

- Kết quả chuyển vị ngang tại đỉnh công trình được xuất ra từ phần mềm ETABS cụ thể như sau: o Quét hết mặt bằng tầng cần xuất chuyển vị → Display → Table → Joint Output : Joint Displacement o Chỉ kiểm tra đối với những tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn có tác dụng của tải trọng gió: SCB2, SCB3, SCB4, SCB5

Bảng 4 1: Kết quả chuyển vị của đỉnh công trình

Chuyển vị lớn nhất (mm)

Chuyển vị giới hạn (mm)

DINH MAI X SCB2 42.279 147.466 Thỏa mãn

DINH MAI Y SCB4 44.456 147.466 Thỏa mãn

→ Vậy chuyển vị đỉnh nằm trong giới hạn cho phép

- Xem biểu đồ chuyển vị: Display → Story Response Plot → Max story Displacement

Hình 4 1: Biểu đồ chuyển vị ngang các tầng theo phương X (SCB2)

Hình 4 2: Biểu đồ chuyển vị ngang các tầng theo phương Y (SCB4)

Kiểm tra chuyển vị ngang lệch tầng

4.2.1 Chuyển vị ngang lệch tầng – do gió

- Theo TCVN 5574:2018 bảng M.4, chuyển vị giới hạn theo phương ngang f u theo yêu cầu cấu tạo:

Trong đó: o d c : Chuyển vị tại tầng thứ i (mm) o h: Chiều cao từ mặt đất đến tầng đang xét chuyển vị (mm)

- Kết quả Drift tại các tầng được xuất ra từ phần mềm ETABS cụ thể như sau: Display → Table → Joint Output : Story Drift

- Chỉ kiểm tra đối với những tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn có tác dụng của tải trọng gió: SCB2, SCB3, SCB4, SCB5

Bảng 4 2: Kết quả chuyển vị lệch tầng do gió

Tầng Phương Tổ hợp Drift lớn nhất

Trị số giới hạn (mm) Kết luận

DINH MAI Y SCB4 0.000563 0.002 Thỏa mãn

→ Chuyển vị lệch tầng do gió thoả mãn giới hạn cho phép

4.2.2 Chuyển vị ngang lệch tầng – do động đất

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

0 005 d vr  h Trong đó: o v: Hệ số chiết giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của tác động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng, với công trình cấp I thì ν = 0.4 o h: Chiều cao tầng o d r : Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng r d c d q d Với: o q d : hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng q = 1.5 o d c : 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

- Kết quả Drift tại các tầng được xuất ra từ phần mềm ETABS cụ thể như sau: Display → Table → Joint Output : Story Drift

- Chỉ kiểm tra đối với những tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn có tác dụng của tải trọng động đất: CB14  CB29

Bảng 4 3: Kết quả chuyển vị lệch tầng do động đất

Tầng Phương Tổ hợp Drift lớn nhất

Trị số giới hạn (mm) Kết luận

TANG 11 X CB22-CB29 0.002482 0.0083 Thỏa mãn

DINH MAI Y CB22-CB29 0.000884 0.0083 Thỏa mãn

→ Chuyển vị lệch tầng do động đất thoả mãn giới hạn cho phép.

Kiểm tra hiệu ứng P-delta

- Đối với các công trình chịu tải ngang lớn như tải trọng động đất ta cần kiểm tra công trình có cần xét tới hiệu ứng bậc 2 (hiệu ứng P − ∆) hay không TCVN 9386:2012 mục 4.4.2.2, quy định không cần xét tới các hiệu ứng P  ∆ nếu tất cả các tầng thoả mãn điều kiện sau:

0 1 tot c 0 1 0 1 tot r tot tot tot tot

Trong đó: o  : Hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng o P tot : Tổng tải trọng trường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất Cụ thể P tot được lấy tổ hợp như sau:

Ptot  DL SDL WALL  LIVE (Ý nghĩa của các thành phần trong tổ hợp

Ứng suất cắt ngang thiết kế tương đối Vmđ giữa các tầng do động đất gây ra bằng tổng hợp của các ứng suất cắt ngang thiết kế tương đối do tải trọng tĩnh lực (xem mục 3.2.4) và động lực do địa chấn tác động (Vđđ) Tổng lực cắt ngang tầng do động đất gây ra được lấy tổ hợp như sau: Vtot = Vmđ + Vđđ.

Vtot  EX  EYvà 0.3EX 1EY o h: Chiều cao tầng

- Nếu 0 1   0 2 có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc hai bằng cách nhân các hệ quả tác động động đất cần xét với một hệ số bằng

- Giá trị của hệ số không được vượt quá 0.3

- Kết quả Drift tại các tầng được xuất ra từ phần mềm ETABS cụ thể như sau: Display → Table → Structure Output → Other Output Items: Story Forces

Bảng 4 4: Kết quả kiểm tra hiệu ứng P – Delta

VY kN Dr X Dr Y  X  Y  KT

Dinh Mai 110.6 22617.502 6108.9698 267.0697 0.001777 0.000272 0.007 0.023 0.1 THOẢ Tang Mai 106.1 43408.2075 10127.7282 463.6678 0.001798 0.000336 0.008 0.031 0.1 THOẢ

VY kN Dr X Dr Y  X  Y  KT

Kiểm tra ổn định lật

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

- Công trình có chiều cao 110.6m, bề rộng 58m (lấy bề rộng lớn nhất):

→ Không cần kiểm tra điều kiện ổn định cho công trình

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Qui trình thiết kế sàn tầng điển hình

- Bước 1: o Lựa chọn vật liệu (mục 2.1 chương 2) o Lựa chọn sơ bộ tiết diện (mục 2.2 chương 2)

- Bước 2: Xác định tải trọng (chương 3)

- Thiết lập mô hình sàn tầng bằng phần mềm SAFE, bao gồm mô hình sàn tầng điển hình, gán tải trọng sàn, tạo dãy strip 1m theo cả phương X và Y, cũng như khai báo các tổ hợp tải trọng.

- Bước 4: Tính toán cốt thép cho sàn

- Bước 5: Kiểm tra TTGHII (điều kiện sử dụng bình thường của sàn)

Tính toán nội lực theo phương pháp phần tử hữu hạn

- Tải trọng tác dụng lên các ô sàn bao gồm: Tĩnh tải (trọng lượng bản thân, tải hoàn thiện, tải tường) và hoạt tải đã được tính toán trong chương 3

- Gán tải trọng đã tính toán vào từng ô sàn tương ứng, xem Phụ lục 2

- Nội lực tính toán thép được xuất ra từ phần mềm SAFE: Sinh viên vẽ strip 1m theo phương X và phương Y

Thông thường, dãy Strip được chia theo hai phương X và Y, với bề dày L/4 Các dãy Strip này bao gồm dãy qua cột (Column Strip) và dãy qua nhịp (Middle Strip) Các dãy Strip này được sử dụng để lấy nội lực sàn Từ nội lực này, thép sẽ được tính toán và bố trí theo các phương đã chia.

- Đối với sàn dầm để cho việc chọn lựa moment tính toán thép dễ dàng với tiết diện b×h 1000×150 thì Strip 1m trên các khu vực không có dầm chính và dầm phụ, có thể vẽ nhiều dãy Strip song song với nhau và chọn ra dãy có momen lớn nhất để tính thép cho ô sàn (cả 2 phương X và Y)

- Tổ hợp dùng để tính thép: 1.1×TTBT + 1.3×TTCT + 1.2×TTTX + 1.3×HT

Hình 5 1: Strip sàn theo phương X

Hình 5 2: Strip sàn theo phương Y

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 được thể hiện thông qua các bước như sau: o Bước 1: Xác định chiều cao làm việc h0  h a Trong đó:

 a: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu kéo o Bước 2: Xác định chiều cao vùng nén tương đối giới hạn

 Đối với B70  B100, bê tông hạt nhỏ: thay 0.8 → 0.7 Trong đó:

  s.el : Biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi  s R s , s.el s s

  b 2 : Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất bằng Rb, khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

 B70 − B100: b 2 nội suy tuyến tính từ B70 ( b 2 0 0033 ) và B100 (

  ) o Bước 3: Tính toán hệ số  m

 Điều kiện xảy ra phá hoại dẻo:

  b : Hệ số điều kiện làm việc của bê tông, mục 6.1.2.3 TCVN 5574:2018

 R b : Cường độ chịu nén của bê tông, bảng 7 TCVN 5574:2018

 Nếu  m  R → Tăng b hoặc h hoặc R b o Bước 4: Tính toán diện tích cốt thép chịu kéo

 : Chiều cao vùng nén tương đối,   1 1 2  m

 R s : Cường độ chịu kéo của thép, bảng 13 TCVN 5574:2018 o Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

 Nếu   max → Tăng b hoặc h hoặc R b o Bước 6: Kiểm tra độ bền tiết diện của cấu kiện

 M u là momen uốn giới hạn, M u  m R bh b 0 2 5.3.2 Kết quả tính toán thép sàn

Hình 5 3: Momen sàn theo phương X

Hình 5 4: Momen sàn theo phương Y

Hình 5 5: Mặt bằng phân chia ô sàn

- Tính toán minh họa cho ô sàn 1 kích thước b×h = 1000×150mm

- Mỗi phương sẽ có nhiều dãy strip trong một ô sàn, ta chọn momen lớn nhất tại nhịp và gối để tính toán cốt thép

- Momen gối tính toán theo phương Y của ô sàn 1: M = 17.609

- Cốt thép sử dụng loại CB400 – V: R s 350MPa, E s 20 10 4 MPa

- Chiều cao làm việc của tiết diện:

- Diện tích cốt thép chịu kéo:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

  R     Vậy  min    max → thỏa mãn

- Tính toán tương tự cho các ô sàn còn lại Kết quả tính và bố trí thép sàn được trình bày trong bảng 5.1, 5.2

Bảng 5 1: Thiết kế thép sàn theo phương X Ô Kí hiệu

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 68 Ô Kí hiệu

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

Bảng 5 2: Thiết kế thép sàn theo phương Y Ô Kí hiệu

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 70 Ô Kí hiệu

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

Kiểm tra trạng thái giới hạn II

5.4.1 Kiểm tra độ võng sàn ngắn hạn

- Ta cần kiểm tra độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

- Mục M.2.1 Phục lục M – Độ võng và chuyển vị cho phép của kết cấu, TCVN 5574 –

- Khi tính toán các kết cấu xây dựng thì độ võng hoặc chuyển vị cần phải thỏa mãn điều kiện: f  fu

Trong đó: o f : Là độ võng hoặc chuyển vị của cấu kiến được xác định (mm) o f u : Là độ võng hoặc chuyển vị giới hạn

- Theo bảng M.1 mục M.4.2.1 TCVN 5574:2018 – Độ võng giới hạn theo phương đứng f u và tải trọng tương ứng để xác định độ võng theo phương đứng, độ võng giới hạn theo phương đứng của mái và sàn tầng nhìn thấy được ứng với nhịp L = 9000 (mm) và u 200 f  L

- Tổ hợp kiểm tra độ võng: 1×TTBT + 1×TTCT + 1×TTTX + 1×HT

- Cách xem độ võng bằng SAFE: Display → Show Deformed Shape → Chọn tổ hợp nội lực

Hình 5 6: Độ võng ngắn hạn của sàn

→ Độ võng lớn nhất 5 198   9000 45 max 200 f  mm f   mm (thỏa mãn)

5.4.2 Kiểm tra độ võng và nứt sàn dài hạn

Do phần mềm SAFE 16.0 không có sẵn tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574:2018, sinh viên phải dựa vào tiêu chuẩn EUROCODE 2:2004 để tính toán độ võng kết cấu do tác động dài hạn của tải trọng Các bước cụ thể trong quá trình mô hình hóa độ võng và nứt kết cấu được trình bày chi tiết trong Phụ lục 2 của báo cáo.

- Tổ hợp kiểm tra độ võng do co ngót, từ biến: f   f 1 f 2 f 3

Trong đó: o f 1 = 1×TTBT + 1×TTCT + 1×TTTX + 1×HT o f 2 = 1×TTBT + 1×TTCT + 1×TTTX + 0.35×HT (Nonlinear − Cracked)

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 73 o f 3 = 1×TTBT + 1×TTCT + 1×TTTX + 0.35×HT (Nonlinear − Long Tem Cracked)

- Tổ hợp kiểm tra nứt của sàn: o ARC1 = 1×TTBT + 0.35×TTCT + 1×TTTX + 0.35×HT (Nonlinear − Cracked) (ngắn hạn) o ARC2 = 1×TTBT + 0.35×TTCT + 1×TTTX + 0.35×HT (Nonlinear − Long Tem Cracked) (dài hạn)

5.4.2.2 Kết quả độ võng và nứt dài hạn của công trình

- Kiểm tra độ võng dài hạn

Display → Show Deformed Shape → Chọn combo f

Hình 5 7: Độ võng co ngót từ biến

Theo bảng M.1 mục M.4.2.1 TCVN 5574:2018, độ võng giới hạn cho phép đối với nhịp

→ Vậy thỏa điều kiện độ võng do co ngót, từ biến của sàn

- Kiểm tra nứt của sàn o Theo bảng 17 mục 8.2.2.1.3 TCVN 5574:2018, chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép là

 Đối với tác dụng dài hạn của ngoại lực:a crc,u 0 3 mm

 Đối với tác dụng ngắn hạn của ngoại lực: a crc,u 0 4 mm o Kiểm tra vết nứt: Display → Show Crack Width, chọn lần lượt ngắn hạn và dài hạn

Hình 5 8: Vết nứt do tác dụng ngắn hạn của ngoại lực (a crc, 1 )

Hình 5 9: Vết nứt do tác dụng dài hạn của ngoại lực(a crc, 2 )

- Đối với tác dụng ngắn hạn của ngoại lực:

1 0 384 0 4 crc crc,u a  mm a  mm (thỏa mãn)

- Đối với tác dụng dài hạn của ngoại lực:

2 0 278 0 3 crc crc,u a  mm a  mm (thỏa mãn)

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Phương án kết cấu và xác định kích thước

- Với quy trình thiết kế, thi công đơn giản – phổ biến hiện nay, bước nhịp thang và góc nghiêng không quá lớn, diện truyền tải đảm bảo ngắn nhất tác dụng lên các cấu kiện khác Từ đó chọn cầu thang dạng bản cho công tác tính toán thiết kế (có dầm giữa bản)

- Cầu thang được chọn theo yêu cầu của kiến trúc (2 vế bản, 1 chiếu nghỉ), chiều cao tầng điển hình h3 4 m, bước nhịp L3 15 m chọn dàng cầu thang 1 vế liên tục dạng bản để tính toán thiết kế

- Chiều dày bản thang được chọn sơ bộ theo công thức:

→ Chọn chiều dày bản thang h bt 0 12 m

- Chiều dày dầm đỡ cầu thang chọn sơ bộ theo công thức tham khảo (Kết cấu bê tông cốt thép – Võ Bá Tầm)

→ Chọn h dầm đỡ cầu thang là h dd 0 4 m

→ Chọn b dầm đỡ cầu thang là b dd 0 3 m

- Chiều dày dầm chiếu nghỉ cầu thang chọn sơ bộ theo công thức tham khảo (Kết cấu bê tông cốt thép – Võ Bá Tầm)

→ Chọn h dầm chiếu tới là h ct 0 4 m

→ Chọn b dầm chiếu tới là b ct 0 4 m

Bảng 6 1: Tổng hợp thông số kích thước cầu thang

Kích thước Giá trị Đơn vị

Bề rộng bậc thang 0.27 m Độ dốc 32.19 ()

Hình 6 1: Mặt bằng cầu thang

Tính toán cho cầu thang

6.2.1 Tải trọng và tổ hợp tải trọng

Bảng 6 2: Tĩnh tải bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ h i (m)  i

- Trọng lượng bản thân cấu tạo bậc thang:

' bn i tdi f g    Trong đó o  i là khối lượng của lớp thứ i o  tdi là chiều dày tương đương lớp thứ i o  f là hệ số tin cậy lớp thứ i

- Chiều dày tương đương của lớp đá granito:

- Chiều dày tương đương của lớp vữa:

- Chiều dày tương đương của bậc thang:

Bảng 6 3: Tĩnh tải bản thang nghiêng

Tĩnh tải tác dụng lên bản thang hi (m)  i

- Theo bảng 4, TCVN 2737:2023 có p tc 3kN / m 2 (cầu thang bộ), hệ số vượt tải  f 1 3. o Hoạt tải đối với bản chiếu nghỉ:

1 tc 3 p  kN / m o Hoạt tải đối với bản thang:

Bảng 6 4: Tổ hợp tải trọng cầu thang

STT COMB TLBT HOÀN THIỆN HT

6.2.2 Thiết kế dầm đỡ cầu thang

6.2.2.1 Sơ đồ tính dầm đỡ cầu thang theo mô hình 3D

- Cầu thang với hai đầu là liên kết khớp xoay, có dầm đỡ giữa bản (D300×400)

- Mô hình ETABS với tiết diện tính toán b h 1 25 0 12  m

Hình 6 2: Tĩnh tải hoàn thiện tác dụng vào cầu thang ( kN / m )

Hình 6 3: Hoạt tải tác dụng vào cầu thang ( kN / m ) 6.2.2.2 Tính toán thép dọc

Hình 6 4: Chuyển vị cầu thang

- Theo bảng M.1 TCVN 5574:2018, độ võng giới hạn cho phép

- Độ võng lớn nhất từ phần mềm là 8.629 mm < 31.5mm

→ Bản thang thỏa điều kiện độ võng

Hình 6 5: Momen của dầm đỡ cầu thang

- Quy trình tính toán tương tự như 7.1.2

- Sử dụng tổ hợp TT để tính toán cốt thép cho dầm đỡ cầu thang

- Từ giá trị momen lấy được trong ETABS, sinh viên chọn momen lớn nhất để tính toán cốt thép

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  min 0 1 %   max 2 59 % (B30 và CB400 – V)

Bảng 6 5: Tính thép dầm đỡ bản thang

M (kNm) b (mm) h (mm) a (mm) ho

Hình 6 6: Lực cắt của dầm đỡ cầu thang

- Điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép vỡ do ứng suất chính:

- Khả năng chịu cắt của bê tông:

- Ta có Q max 36 642 (kN) ≤ Q b,min 61 927 (kN)

→ Bố trí cốt đai theo cấu tạo

- Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

0 5 0 300  180 w ,ct w,ct s min h ; mm s  mm

→ Chọn bước cốt đai thiết kế s w 1 100mm trong đoạn L/4 cho vị trí gần gối tựa và w2 150 s  mm trong đoạn L/2 giữa nhịp còn lại

6.2.3 Thiết kế bản chiếu nghỉ và bản thang nghiêng

- Chọn sơ đồ tính 1 đầu ngàm một đầu tự do, nhịp tính toán 0 1 25 0 2

- Tải tác dụng lên bản thang gồm: TT + HT + HOANTHIEN = 3.3 + 3.9 + 1.14 = 8.34 kN / m 2 

Hình 6 7: Tải trọng tác dụng vào bản chiếu nghỉ

Hình 6 8: Momen của bản chiếu nghỉ

Hình 6 9: Lực cắt của bản chiếu nghỉ

- Với M = 1.19 kNm  bố trí thép theo cấu tạo 10 200a

- Tương tự với bản thang nghiêng

6.3.4 Thiết kế dầm chiếu tới

6.3.4.1 Sơ đồ tính dầm chiếu tới

- Lấy phản lực của dầm limon, truyền vào dầm chiếu tới cùng với tải trọng của bản thang nghiêng (D400×400)

Hình 6 10: Phản lực gối đỡ dầm cầu thang

- Sơ đồ tính dầm chiếu tới là hai đầu ngàm

- Tải tập trung từ bản thang truyền vào dầm chiếu tới: q  60 12  kN / m 

- Tổng tải phân bố tác dụng lên dầm chiếu tới gồm:

Hình 6 11: Tải tác dụng lên dầm chiếu tới

Hình 6 13: Lực cắt dầm chiếu tới

Quy trình tính toán tương tự như 7.1.2

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  min 0 1 %   max 2 59 % (B30 và CB400 – V)

Bảng 6 6: Tính thép dầm chiếu tới

(kNm) b (mm) h (mm) a (mm) ho

- Điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép vỡ do ứng suất chính:

- Khả năng chịu cắt của bê tông:

- Ta có Q max 43 72 (kN) ≤ Q b,min 83 72 (kN)

→ Bố trí cốt đai theo cấu tạo

- Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

0 5 0 300  180 w ,ct w,ct s min h ; mm s  mm

→ Chọn bước cốt đai thiết kế s w 1 100mm trong đoạn L/4 cho vị trí gần gối tựa và w2 150 s  mm trong đoạn L/2 giữa nhịp còn lại

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KHUNG ĐIỂN HÌNH

7.1.1 Tính toán thép dọc – chịu nén

- Nén lệch tâm xiên là trường hợp phổ biến trong kết cấu công trình xảy ra khi: o Lực dọc N không nằm trong mặt phẳng đối xứng nào o Hoặc khi lực dọc N tác dụng đúng tâm, kết hợp với moment M mà mặt phẳng tác dụng không trùng với mặt phẳng đối xứng nào

- Ở phạm vi đồ án, sinh viên sử dụng phương pháp tính toán gần đúng bằng cách quy đổi bài toán lệch tâm xiên về bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí thép rải đều theo chu vi cột

- Lưu ý: theo lý thuyết tính M y là moment xoay quanh trục Y và M x là moment xoay quanh trục X, C x và C y lần lượt là các cạnh của tiết diện cột theo phương X và phương Y

Hình 7 1: Quy ước về chiều moment trong cột

- Chọn các tổ hợp có:

- Chiều dài tính toán: ox oy l l l l

- Trong đó o  là hệ số phụ thuộc liên kết ở hai đầu cấu kiện, = 0.8 đối với hệ siêu tĩnh, 2 đầu đều là ngàm mềm o l là chiều dài cấu kiện

- Quy trình tính toán o Bước 1: Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột nén lệch tâm xiên

 Với C x và C y lần lượt là các cạnh của tiết diện cột theo phương X và Y o Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương

 Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

600 30 10 x x ax y y ay l C e max ; ; mm l C e max ; ; mm

 Độ lệch tâm tĩnh học (hệ siêu tĩnh):

 Độ lệch tâm tính toán: 0 1

 Tính hệ số ảnh hưởng uốn dọc:

28 → 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

 Moment tăng lên khi kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc:

 Tính theo phương Y: tương tự phương X

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

Trường hợp Lệch tâm theo phương X Lệch tâm theo phương Y Điều kiện x 1 y 1 x y

- Bước 4: Tính toán diện tích thép yêu cầu o Tính x1 0 85 b

N R b o Hệ số chuyển đổi mo

 o Độ lệch tâm o Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e a e ax 0 2 e ay ; e a e ay 0 2 e ax o Độ lệch tâm tĩnh học: 1 M e  N o Độ lệch tâm ban đầu: e 0  e 1 e a (hệ tĩnh định), e 0 max( e ,e ) a 1 (hệ siêu tĩnh)

Bảng 0.1 Các trường hợp tính toán cốt thép cột

Trường hợp Nén lệch tâm rất bé Nén lệch tâm bé Nén lệch tâm lớn Điều kiện

Hệ số độ lệch tâm:

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét đúng tâm:

Xác định lại chiều cao vùng nén x:

Trường hợp Nén lệch tâm rất bé Nén lệch tâm bé Nén lệch tâm lớn

Diện tích cốt thép: e b e s sc b

Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

  A  Khi đặt thép theo chu vi thì lấy Ab là diện tích toàn bộ tiết diện

Theo Mục 5.4.3.2.2(1)P, TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình động đất, hàm lượng thép giới hạn như sau:  min 1% ;  max 4%

Hình 7 2: Mặt bằng cột tầng thương mại

Hình 7 3: Mặt bằng cột tầng điển hình

- Chi tiết tính toán sẽ tính cho cột C6 ở tầng 21 (h t 3400mm), chọn TH N max

Tầng Tên cột Tổ hợp tải trọng P My = M22 Mx = M33

- Điều kiện tính toán gần đúng cột lệch tâm xiên

- Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương: o Chiều dài tính toán: 0

 o Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

600 30 600 30 x x ax y y ay l C e max ; ; max ; ; ( mm ) l C e max ; ; max ; ; ( mm )

 o Độ lệch tâm tính học (hệ siêu tĩnh):

 o Độ lệch tâm tính toán: 0 1

81 70 x ax x y ay y e max( e ,e ) ( mm ) e max( e ,e ) ( mm )

- Tính hệ số ảnh hưởng uốn dọc: o Theo phương X: 28→ x 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

→ Moment tăng lên do uốn dọc:

M M    (kN.m) o Theo phương Y: 28→ y 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

→ Moment tăng lên do uốn dọc:

- Quy về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X

- Tính toán diện tích thép yêu cầu: o Xác định x1: x1 3

     b     (KNm) o Độ lệch tâm ban đầu: 0 a M 21 e max( e , )

 h   0 3 Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm o Hệ số độ lệch tâm:

         o Hệ số uốn dọc khi xét thêm nén đúng tâm:

          o Diện tích toàn bộ cốt thép:

 o Thỏa yêu cầu kinh tế: 1% tt 4%

- Bảng tính toán cốt thép dọc cột chi tiết: Phụ lục 3

- Quy đổi cột để bố trí thép để phù hợp với việc dễ dàng thi công

Bảng 7 1: Thống kê tiết diện cột sau khi đã tính toán

Tầng mái 600×600 14 28 600×600 16 28 600×600 16 28Tầng 28 600×600 14 28 600×600 16 28 600×600 16 28Tầng 27 600×600 14 28 600×600 16 28 600×600 16 28Tầng 26 600×600 14 28 600×600 16 28 600×600 16 28Tầng 25 600×600 14 28 600×600 16 28 600×600 16 28Tầng 24 600×600 14 28 600×600 22 28 600×600 16 28Tầng 23 600×600 14 28 600×600 22 28 600×600 16 28Tầng 22 600×600 14 28 600×600 22 28 600×600 16 28Tầng 21 600×600 14 28 600×600 22 28 600×600 16 28Tầng 20 600×600 14 28 700×700 22 28 600×600 16 28Tầng 19 600×600 18 28 700×700 22 28 600×600 22 28Tầng 18 600×600 18 28 700×700 22 28 700×700 22 28Tầng 17 600×600 18 28 700×700 24 28 700×700 22 28Tầng 16 600×600 18 28 700×700 24 28 700×700 22 28Tầng 15 600×600 18 28 800×800 24 28 700×700 22 28Tầng 14 600×600 18 28 800×800 24 28 700×700 28 28Tầng 13 600×600 22 28 800×800 30 28 800×800 28 28Tầng 12 600×600 22 28 800×800 30 28 800×800 28 28

Tầng 11 700×700 22 28 900×900 30 28 800×800 28 28 Tầng 10 700×700 22 28 900×900 30 28 800×800 28 28 Tầng 9 700×700 22 28 900×900 34 32 800×800 28 32 Tầng 8 700×700 22 28 900×900 34 32 900×900 28 32 Tầng 7 700×700 22 28 1000×1000 34 32 900×900 28 32 Tầng 6 700×700 22 28 1000×1000 34 32 900×900 28 32 Tầng KT 700×700 30 32 1000×1000 34 32 900×900 28 32 Tầng 5 800×800 30 32 1100×1100 50 32 1000×1000 40 32 Tầng 4 800×800 30 32 1100×1100 50 32 1000×1000 40 32 Tầng 3 800×800 30 32 1100×1100 50 32 1000×1000 40 32 Tầng 2 800×800 30 32 1100×1100 50 32 1000×1000 40 32 Tầng 1 800×800 30 32 1100×1100 50 32 1000×1000 40 32 Hầm 1 800×800 30 32 1100×1100 50 32 1000×1000 40 32

7.1.2 Tính toán thép đai – chịu cắt

7.1.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán

- Trong thực hành tính toán, thường thép đai cột tính toán theo lực cắt trong cột là rất bé so với yêu cầu bố trí đai theo cấu tạo Nên thường không tính toán thép đai mà chỉ bố trí đai theo tương quan giữa đường kính thép dọc, hàm lượng thép, kích thước cột… và một số yêu cầu kháng chấn khi có thiết kế động đất

- Theo TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối o Đường kính cốt thép đai: 1

Trong phạm vi vùng nút khung từ điểm cách mép trên đến điểm cách mép dưới của nút một khoảng l1 (l1 ≥ h; l ≤ 450 mm) thì khoảng cách đai s ≤ 6min; 100 mm Tại các vùng còn lại, khoảng cách đai s ≤ b; c ≤ 12min.

- Theo TCXDVN 375:2006 Thiết kế công trình chịu động đất

Bảng 7 2: Các tham số cấu tạo đối với cột

STT Nội dung Cấp dẻo trung bình Điều Tham số

1 Chiều dài vùng tới hạn

Toàn bộ chiều cao cột nếu

2 Số thanh trung gian giữa các thanh ở góc dọc theo mỗi mặt, min 5.4.3.2.2.(2)P 01 thanh

3 Hàm lượng cốt thép dọc,  1,min 5.4.3.2.2.(1)P 1%

4 Hàm lượng cốt thép dọc,  1,max 5.4.3.2.2.(1)P 4%

5 Đường kính cốt đai trong vùng tới hạn bw,min d 5.4.3.2.2.(10)P 6mm

6 Khoảng cách giữa các cốt đai trong vùng tới hạn, s, max 5.4.3.2.2.(11) 0 175 8

7 Tỷ số thể tích cơ học trong vùng tới hạn chân cột,  wd ,min 5.4.3.2.2.(9) 0.08

Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau trong vùng tới hạn, h,max d

STT Nội dung Cấp dẻo trung bình Điều Tham số

9 Hệ số dẻo khi uốn  ,min 5.4.3.2.2.(11b),

10 Biến dạng bê tông trên toàn bộ tiết diện ngang,  cu ,min 2 5.4.3.2.2.(7)P 0.0035

Tầng Tên cột Thép dọc 

Lw chiều cao cột hc

- Bước 1: Chọn trước đường kính thép đai và số nhánh đai

4 8 doc min dai max  ; mm

- Bước 2: Tính khoảng cách đai tính toán chịu cắt trong cột (có thế bỏ qua vì thường bố trí cấu tạo lớn hơn thép tính toán)

- Bước 3: Khoảng cách các lớp cốt đai theo cấu tạo o Khi R sc 400MPa; act min 12min;400 min 384 400, 300mm

- Bước 4: Bố trí cốt đai theo chiều dài cột o Trong khoảng L1 (tại vị trí gần nút):

 sct min 8doc,175mmmin 200 175, 175mm

 Bố trí đai 10 100a cho đoạn L1 = 960mm o Trong khoảng L2: Bố trí theo cấu tạo

 Bố trí đai 10 200a cho đoạn L2 = 1040mm o Trong nút khung

 Trong các nút khung phải dùng đai kín cho cả dầm và cột với khoảng cách

 Đối với những chỗ giao dầm cột bố trí theo yêu cầu kháng chấn chọn

- Bảng tính toán cốt đai cột: Phụ lục 3

Thiết kế cấu kiện dầm

7.2.1 Tính toán thép dọc – chịu uốn

- Cốt thép dọc dầm dược tính toán theo mục 5.3.1 chương 5

7.2.1.2 Kết quả tính toán thép dọc dầm

- Xuất nội lực dầm từ ETABS: Display → Show tables → Element Output: Element Force – Beam

- Sử dụng tổ hợp tải CBBAOTT để tính toán thép dầm Chọn 3 vị trí tiết diện có momen lớn nhất để tính thép thường là gối trái, gối phải và giữa nhịp

- Tính toán cho tầng 10 điển hình

Hình 7 4: Mặt bằng cột dầm tầng 10

Hình 7 5: Biểu đồ momen tầng 10

- Tính toán minh họa cho dầm B1: kích thước 500×700, M  323(kNm)

- Cốt thép sử dụng loại CB400 – V: R s 350MPa, E s 20 10 4 MPa

- Chiều cao làm việc của tiết diện:

- Diện tích cốt thép chịu kéo:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

  R     Vậy  min 0 1 %   max 2 57 %→ thỏa mãn

- Bảng tính toán thép dầm chính, dầm phụ tầng 10: Phụ lục 4

7.2.2 Tính toán thép đai – chịu cắt

- Theo mục 8.1.3 TCVN 5574:2018, tính toán độ bền cấu kiện bê tông cốt thép khi có tác dụng của lực cắt được tiến hành theo mô hình tiết diện nghiêng Khả năng kháng cắt của cấu kiện bê tông cốt thép đến từ khả năng chống trượt của bê tông Q bt (liên quan gián tiếp đến cường độ chịu kéo của bê tông) và khả năng chống cắt của cốt đai trên tiết diện nghiêng Q sw

- Kiểm tra điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép do ứng suất chính:

Trong phép tính xác định lực cắt chịu nén nghiêng, có các yếu tố sau: Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện;  b 1 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy  b 1 0,3.

- Tính toán cấu kiện chịu uốn theo tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện sau: b sw

Q Q Q (2) Trong đó o Q là lực cắt trên tiết diện nghiêng với chiều dài hình chiếu C lên trục dọc cấu kiện, được xác định do tất cả các ngoại lực nằm ở một phía của tiết diện nghiêng đang xét Cần kể đến tác dụng nguy hiểm nhất của tải trọng o Q b là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng, được xác định theo công thức (3) o Qswlà lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng (4)

- Lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng theo công thức sau:

Trong đó o  b 2 là hệ số ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên, lấy  b 2 1 5.

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 103 o C là chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng với công thức (3) thì

- Lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng theo công thức sau: sw sw sw

Q  q C(4) Trong đó o  sw là hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C, lấy  sw 0 75. o q sw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện, xác định theo công thức (5) o Clà chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng với công thức (4) thì h 0  C 2h 0

- Từ công thức (2), (3), (4), ta có khả năng chịu cắt của thép đai và bê tông:

- Cho đạo hàm công thức trên bằng 0 để tìm giá trị cực trị, ta được chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng tại cực trị là

- Vậy khả năng chịu cắt nhỏ nhất của thép đai và bê tông là Q u min 2  b 2 R bh bt 0 2  sw sw q

- Lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện theo công thức sau:

0 25 sw sw sw bt w q R na R b

 s  (5) (nếu không thỏa chọn q sw,min để thiết kế) Trong đó o R sw là cường độ cốt thép đai, tra theo bảng 14 TCVN 5774:2018 o a sw là diện tích cốt đai o sw là khoảng cách giữa các cốt đai, được xác định theo công thức (6)

- Khoảng cách giữa các cốt đai theo công thức sau: w 0 25 bt s  R b (6)

- Khoảng cách giữa các các cốt đai cần thỏa mãn các điều kiện sau (theo mục 10.3.4

TCVN 5574:2018) w w ,tt w ,max w ,ct s min s ;s ; s 

- Khoảng cách tính giữa các cốt đai: w,tt sw sw w s R na

- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

- Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 104 o Đoạn cấu kiện mà bê tông không đủ chịu cắt:

     o Đoạn cấu kiện mà bê tông đủ chịu cắt:

 Dầm h150mm, bản nhiều sườn h300 → Không cần đai

 Dầm h150mm, bản nhiều sườn h300

     7.2.2.2 Kết quả tính toán thép đai dầm chính

Hình 7 6: Biểu đồ lực cắt tầng 10

- Sinh viện chọn dầm B38 kích thước 500×700 để tính toán cốt đai chịu cắt minh họa

- Điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép vỡ do ứng suất chính:

- Khả năng chịu cắt của bê tông:

Vậy 0 5  b bt R bh 0 Q max 0 3 R bh b 0 → Thỏa mãn

- Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải phân bố đều:

2 0 min 2 max u max b bt sw sw

- Từ công thức trên, ta có lực phân bố cốt ngang theo đơn vị chiều dài ứng với Q max

Vậy q sw,min q sw → Chọn q sw,min để thiết kế

- Chọn đường kính cốt đai 8, a sw 50 3 mm 2 , số nhánh đai n = 4, R sw 280MPa

- Bước cốt đai theo tính toán:

143 75 sw sw w,tt sw,min

- Bước cốt đai lớn nhất:

- Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

0 5 0 300  300 w ,ct w ,ct s min h ; mm  s  mm

→ Chọn bước cốt đai thiết kế s w 1 150mm trong đoạn L/4 cho vị trí gần gối tựa và w2 200 s  mm trong đoạn L/2 giữa nhịp còn lại

- Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của dầm sau khi bố trí cốt đai: o Tại vị trí bước cốt đai thiết kế s w 1 150mm

     (kN) o Tại vị trí bước cốt đai thiết kế s w 1 200mm

Vậy q sw,min q sw1 và q sw,min q sw2 → Thỏa mãn

- Tính toán hình chiếu tiết diện nghiêng ứng với lực phân bố lớn hơn

- Kiểm tra khả năng chịu lực cắt trong đoạn C 0 6 h ,h0 0  tại C h 0

Vậy Q u 720 693 kN ≥Q max 354 629 kN → Thỏa mãn

- Kiểm tra khả năng chịu cắt trong đoạn C 2h , h0 3 0  tại C3h 0

Vậy Q u 524 980 kN ≥Q max 354 629 kN → Thỏa mãn

7.1.2.3 Kết quả tính toán thép đai dầm phụ

Hình 7 7: Biểu đồ lực cắt của dầm phụ B60

- Sinh viện chọn dầm B60 kích thước 300×700 để tính toán cốt đai chịu cắt minh họa

- Điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép vỡ do ứng suất chính:

- Khả năng chịu cắt của bê tông:

Vậy 0 5  b bt R bh 0 Q max 0 3 R bh b 0 → Thỏa mãn

- Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải phân bố đều:

2 0 min 2 max u max b bt sw sw

- Từ công thức trên, ta có lực phân bố cốt ngang theo đơn vị chiều dài ứng với Q max

Vậy q sw,min q sw → Chọn q sw,min để thiết kế

- Chọn đường kính cốt đai 8, a sw 50 3 mm 2 , số nhánh đai n = 2, R sw 280MPa

- Bước cốt đai theo tính toán:

86 25 sw sw w,tt sw,min

- Bước cốt đai lớn nhất:

- Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

0 5 0 300  300 w ,ct w ,ct s min h ; mm  s  mm

→ Chọn bước cốt đai thiết kế s w 1 150mm trong đoạn L/4 cho vị trí gần gối tựa và w2 200 s  mm trong đoạn L/2 giữa nhịp còn lại

- Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của dầm sau khi bố trí cốt đai: o Tại vị trí bước cốt đai thiết kế s w 1 150mm

     (kN) o Tại vị trí bước cốt đai thiết kế s w 1 200mm

Vậy q sw,min q sw1 và q sw,min q sw2 → Thỏa mãn

- Tính toán hình chiếu tiết diện nghiêng ứng với lực phân bố lớn hơn

- Kiểm tra khả năng chịu lực cắt trong đoạn C 0 6 h ,h0 0  tại C h 0

Vậy Q u 420 676 kN >Q max 183 644 kN → Thỏa mãn

- Kiểm tra khả năng chịu cắt trong đoạn C 2h , h0 3 0  tại C3h 0

Vậy Q u 290 214 kN >Q max 183 644 kN → Thỏa mãn

- Cấu tạo cốt thép trong dầm phải tuân thủ đúng theo các tiêu chuẩn BTCT hiện hành và đồng thời cần lưu ý một số nguyên tắc:

- Cốt thép dọc có đường kính d ≥ 12mm

- Cốt thép đai có đường kính d ≥ 6mm và không nhỏ hơn 0.25 lần đường kính cốt dọc lớn nhất trong dầm tương ứng

- Để tiện cho việc thi công, trong một mặt cắt cấu kiện không nên dùng quá 3 loại đường kính cốt thép và các đường kính không chênh nhau quá 8mm

- Cốt thép phải bố trí đối xứng trên trục thẳng đứng theo phương chịu lực của tiết diện cấu kiện

- Khi bố trí cốt thép trong một tiết diện phải đảm bảo khoảng cách giữa các thanh cốt thép theo quy định

- Trong cùng một tiết diện nếu bố trí nhiều lớp cốt thép thì các thanh thép phải đảm bảo thẳng hàng theo cả phương ngang và phương đứng

- Các thành cốt thép bố trí không cho phép hình thành tam giác giữa hai lớp cốt thép liên tiếp

Hình 7 8: Mặt cắt bố trí cốt thép dọc trong dầm

- Cốt thép giá (cốt thép cấu tạo) tại vị trí giữa dầm cần đặt thêm vào cho trường hợp khoảng cách giữa trục các hàng cốt thép dọc lớn hơn 400mm (Hình 7.4.d) Trong trường hợp nếu chiều cao tiết diện lớn (h ≥ 600mm) thì nên tắng cường thêm cốt thép số 1 để giữ

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 109 ổn định khung thép khi vân chuyển (Hình 7.4.e) → Chọn 2 18 làm cốt thép giá giữ ổn định cho dầm

- Cốt thép dọc nếu không đủ chiều dài thì không nên nối tại vùng bê tông chịu kéo, trường hợp bắt buộc phải nối cốt thép tại vùng bê tông chịu kéo thì phải đảm bảo tại vị trí nối thép thì số lượng cốt thép không được vượt quá 50% đối với cốt thép có gân và không quá 25% đối với cốt thép trơn

- Tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính, do có lực tập trung lớn, cần phải đặt thêm cố thép gia cường để chịu lực tập trung đó Chúng được gọi là cốt treo và cốt xiên (dạng vai bò)

→ Trong đồ án BTCT 1, tại vị trí dầm chính và dầm phụ giao nhau, ta phải tính toán và bố trí cốt treo (hoặc cốt xiên), thậm chí là cả hai nếu lực cắt lớn Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp những vị trí này được bố trí theo 1 vị trí tính toán có lực cắt lớn nhất

Hình 7 9: Gia cường cốt treo chịu lực tập trung

Phá hoại tại ngã ba dầm phụ và dầm chính được gọi là phá hoại chọc thủng, cần phải kiểm tra theo điều kiện b,u sw,u.

F F F Trong đó o F là lực tập trung do ngoại lực từ dầm phụ truyền vào o F b,u là lực giới hạn do bê tông chịu, xác định theo 8.1.6.2.1 o F sw,u là lực giới hạn do cốt thép treo chịu khi tính chọc thủng (lấy không lớn hơn lực giới hạn do bê tông chịu F b,u )

F uh R Trong đó o u là chu vi đường bao từ của tiết diện tính toán, u2b mb

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 110 o h 1 là khoảng cách từ mép dưới dầm phụ đến trọng tâm cốt thép chịu kéo dầm chính o b mb là bề rộng tiết diện dầm chính

Lực cắt trong cốt thép treo F được tính theo công thức: F = q(h + b), trong đó:- h và b lần lượt là chiều cao và chiều rộng của dầm phụ- q là nội lực trong cốt thép treo trên một đơn vị chiều dài trong đường bao- q được xác định theo công thức: q = Rna/sw

THIẾT KẾ VÁCH VÀ LÕI THANG

Thiết kế cấu kiện vách

- Sinh viên áp dụng phương pháp “Giả thiết vùng biên chịu momen”, phương pháp này xem cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu chịu toàn bộ momen, lực dọc trục được giả thiết là phân bố đều trên toàn bộ chiều dài vách

Hình Hình 8 1: Sơ đồ tính thép vách theo phương pháp vùng biên chịu momen

- Quy trình tính toán sinh viên áp dụng cụ thể như sau:

 Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu momen

- Sinh viên giả thiết vùng biên chịu kéo và chịu nén bằng nhau: B l B r  B t w Qui đổi momen M y tương đương một cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của vách

 Bước 2: Tính toán lực kéo, nén phân phối vào vùng biên

- Lực kéo/nén phân phối vào vùng biên được xác định như sau:

Trong đó: o A là diện tích mặt cắt ngang vách o A b là diện tích mặt cắt ngang vùng biên, A b  B t w o Qui ước dấu (+) khi vùng biên đang xét chịu nén, dấu (−) khi vùng biên đang xét chịu kéo

 Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén đúng tâm

- Diện tích cốt thép chịu kéo phân phối vào vùng biên được xác định như sau: k s,k s

- Diện tích cốt thép chịu nén phân phối vào vùng biên được xác định như sau:

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 121 n b b s ,n sc

Trong đó: o  là hệ số uốn dọc được xác đinh như sau: o Trong mặt phẳng: 0 4 w

 Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

- Theo mục 3.4.2 TCVN 198:1997, hàm lượng cốt thép thẳng đứng (cốt dọc): “Hàm lượng cốt thép thẳng đứng (cốt dọc) chọn không nhỏ hơn 0.4% (đối với động đất yếu) và không nhỏ hơn 0.6% (đối với động đất trung bình và mạnh) nhưng không được lớn hơn 3.5%

- Hàm lượng cốt thép dọc:

- Nếu không thỏa mãn cần điều chỉnh như sau: o Nếu 3 5 % → Tăng bề rộng vùng biên B với max 2

B  L o Nếu 0 4 % → Giảm bề rộng vùng biên B với B min t w hoặc bố trí với hàm lượng bằng 0.4%

 Bước 5: Kiểm tra phần vách còn lại giữa hai vùng biên

- Tính toán như cấu kiện chịu nén đúng tâm, trường hợp bê tông đã đủ chịu lực thì cốt thép vùng này được đặt theo cấu tạo

- Nếu A s ,g 0 → Bê tông đã đủ khả năng chịu lực, bố trí thép cấu tạo

- Nếu A s ,g 0 → Bố trí cốt thép tính toán

 Bước 6: Tính toán cốt đai

- Tính toán tương tự như mục 7.1.2

- Theo mục 3.4.2 TCVN 198:1997, hàm lượng cốt thép nằm ngang (cốt đai): Cốt thép nằm ngang (cốt đai) chọn không ít hơn 1/3 hàm lượng cốt thép dọc nhưng không lớn hơn 0.25% (đối với động đất yếu) và không lớn hơn 0.4% (đối với động đất trung bình và mạnh)

 Bước 7: Kiểm tra cách thức bố trí thép và chọn thép

- Theo mục 3.4.2 TCVN 198:1997, quy định bố trí thép trong cấu kiện vách được trình bày như sau: o 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 nhỏ hơn 10mm và không nhỏ hơn 1/10 bề dày tiết diện vách o Khoảng cách thép 200 300

 Bước 8: Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện

- Yêu cầu cấu tạo kháng chấn

- Theo mục 5.4.3.2.2 TCVN 9386:2012, quy định về cấu tạo kháng chấn cho vách bê tông cốt thép, khi đó: o Đường kính cốt đai trong vùng biên không được nhỏ hơn 6mm o Cốt thép dọc ở vùng bụng phải được bố trí thành 2 lớp với các thanh có cùng đặc trưng bám dính, mỗi lưới được bố trí ở một mặt vách Các lưới này được liên kết vói nhau bằng các thanh đai móc đặt cách nhau khoảng 500mm o Cốt thép dọc ở vùng bụng phải có đường kính không nhỏ hơn 8mm nhưng không lớn hơn 1/8 lần bề rộng b w 0 của phần bụng (b w 0 là giá trị phần bụng của tiết diện vách) Cốt thép này phải được đặt cách nhau với khoảng cách không quá 250mm và không quá 25 lần đường kính thanh cốt thép

8.1.2 Kết quả tính toán thép vách

 Tính toán thép dọc cho vách

- Tính toán minh họa với vách P2 Tầng 10 có kích thước t w   L w H 500 3000 3400  , chọn trường hợp N max để tính toán

- Lấy momen trong mặt phẳng là trục song song với vách như hình bên dưới

Hình 8 2: Trục song song với vách (trong mặt phẳng)

- Giả thiết vùng biên chịu nén B l B r 500mm

- Lực phân phối vào vùng biên bên trái là:

- Lực phân phối vào vùng biên bên phải là:

- Diện tích cốt thép chịu kéo phân phối vào vùng biên:

- Diện tích cốt thép chịu nén phân phối vào vùng biên:

- Hàm lượng cốt vùng biên: min 0 4 %

- Sinh viên bố trí 16 25 với A s 7854mm 2

→ Đặt thép cấu tạo 16 200 22 16a (  )cho vùng giữa

- Hàm lượng cốt thép vùng giữa: min 0 4 %

- Các trường hợp còn lại tính tương tự, chọn trường hợp có diện tích thép lớn nhất để bố trí

- Tính toán và bốp trí tương tự cho các tầng còn lại Kết quả tính toán thép dọc vách khung trục A3 – A4 được trình bày trong Phụ lục 6

 Tính toán thép đai cho vách

- Cốt đai của vách được tính theo mục 7.1.2 chương 7

- Sinh viện chọn vách P2 kích thước 500×3400 để tính toán cốt đai chịu cắt minh họa

- Điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép vỡ do ứng suất chính:

- Khả năng chịu cắt của bê tông:

Vậy Q max Q b,min → Bố trí theo cấu tạo, chọn 10

- Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

0 5 0 300  300 w ,ct w ,ct s min h ; mm s  mm

→ Chọn bước cốt đai thiết kế s w 1 100mm cho vị trí biên và s w2 200mm trong đoạn giữa nhịp còn lại

- Tính toán thép đai tương tự cho các tầng còn lại Kết quả tính toán thép đai vách khung trục A3 – A4 được trình bày trong Phụ lục 6

Thiết kế vách lõi thang

- Lõi thang được sinh viên tính toán theo phương pháp ứng suất đàn hồi

- Phương pháp này chia lõi thang thành nhiều phần tử nhỏ chịu lực kéo nén đúng tâm, ứng suất coi như phân bố đều trên mặt cắt ngang của phần tử Tính toán cốt thép cho từng phần tử sau đó kết hợp lại bố trí cho cả lõi

Các giả thiết cơ bản được sử dụng trong tính toán tiết diện bê tông cốt thép bao gồm: vật liệu đàn hồi, ứng suất kéo do cốt thép chịu hoàn toàn, ứng suất nén do cả bê tông và cốt thép chịu Những giả thiết này được đưa ra để đơn giản hóa quá trình tính toán, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác chấp nhận được của kết quả.

- Các bước tính toán cụ thể như sau:

 Bước 1: Xác định trục chính momen quán tính trung tâm của vách

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 125 a) Sơ đồ lực tác dụng b) Phân chia các vùng biên trên tiết diện vách c) Ứng suất do lực dọc N d) Ứng suất do momen M Hình 8 3: Xác định trục chính momen quán tính chính

 Bước 2: Chia lõi thang thành nhiều phần tử nhỏ

 Bước 3:Tính ứng suất cho từng phần tử theo kiến thức sức bền vật liệu đã học

- Ứng suất phân bố vào phần tử vách thứ i: x y i i i x y

Trong đó o N, M x ,M y lần lượt là lực dọc, momen theo phương x và momen theo phương y tác dụng vào lõi thang o A, I x ,I y lần lượt là diện tích, momen quán tính theo phương x và momen quán tính theo phương y của lõi thang o x i là khoảng cách từ trong tâm phần tử vách thứ i đến trọng tâm lõi thang theo phương x

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 126 o y i là khoảng cách từ trọng tấm phần tử vách thứ i đến trọng tâm lõi thang theo phương y

 Bước 4: Xác định nội lực trong từng phần tử i i i

P   A Trong đó: o  i là ứng suất phân bố trong phần tử vách thứ i o A i là diện tích phần tử vách thứ i

 Bước 5: Tính toán cốt thép dọc

- Với P i 0: Cấu kiện chịu nén Diện tích cốt thép chịu nén là n b b b s ,n sc

- Với P i 0: Cấu kiện chịu kéo Diện tích cốt thép chịu kéo là s ,k k s

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép lấy theo mục 8.1.1

 Bước 6: Tính toán cốt đai

- Theo mục 8.1.3.2 TCVN 5574:2018, ta có:

Q  R bh Trong đó o Q max : Lực cắt lớn nhất trong tiết diện o  n : Ảnh hưởng của ứng suất nén và kéo khi tính toán (theo mục 8.1.3.3.2 TCVN 5574:2018) o Giá trị  n

 Lấy bằng 1 đối với các cấu kiện chịu uốn không ứng suất trước cốt thép

m: Ứng suất nén trung bình trong bê tông do tác dụng của lục dọc, đều lấy dấu “dương”

t: Ứng suất kéo trung bình trong bê tông do tác dụng của lục dọc, đều lấy dấu “dương”

Cho phép xác đinh mà  m không kể đến cốt thép khi  c 3%

8.2.2 Kết quả tính toán thép lõi thang

- Chia nhỏ lõi thành nhiều phần tử

- Việc chia các phần tử càng nhỏ thì phân bố ứng suất đàn hồi trong lõi càng chính xác Đối với đồ án sinh viên chia lõi thành 65 phần tử Kết quả thể hiện bằng hình ảnh:

Hình 8 4: Chia các phần tử cho lõi thang máy

- Xác định đặc trưng hình học của lõi

Đặc trưng lõi trong AutoCAD 2021 được xác định bằng các bước sau: tạo vùng miền bằng lệnh Region, sử dụng lệnh Massprop để xem các thông số, sau đó đưa gốc tọa độ về trọng tâm của lõi bằng lệnh Return.

ID xác định tọa độ từng phần tử so với gốc tọa độ

Hình 8 5: Xác định trọng tâm hình học của lõi

Dựa vào Autocad ta xác định được các thông số tiết diện Do thông số phía trên chưa cộng phần tử 34 vào, nên tính thủ công phần thêm bên dưới:

Bảng 8 1: Xác định kích thước và trọng tâm các phần tử

 Tính thép dọc vách lõi thang

- Sinh viên chọn phần tử vách thứ 65 tại tầng 1 của lõi thang để tính toán minh họa

Bảng 8 2: Thông số nội lực vách thứ 65 tại tầng 1 Phần tử Tầng Trường hợp P   kN My  kNm  Mx  kNm 

Bảng 8 3: Thông số phần tử

Phần tử Kích thước Tọa độ

Bảng 8 4: Thông số vách lõi thang

Momen quán tính Diện tích

- Tính toán trường hợp M y max

- Ứng suất phân bố vào phần tử vách thứ 65:

- Nội lực phân bố vào phần tử vách thứ 65:

- Vậy P0 → Tính toán cốt thép chịu kéo

- Diện tích cốt thép trong phần tử vách thứ 65:

- Các trường hợp còn lại tính tương tự, chọn bố trí thép theo trường hợp diện tích thép lớn nhất Các phần tử còn lại tính toán và bố trí tương tự

- Kết quả tính toán và bố trí thép dọc lõi thang được trình bày trong Phụ lục 6

 Tính thép đai cho vách lõi thang

Chia lõi thang thành các phần tử và mô hình Pier như hình dưới để lấy nội lực

Hình 8 6: Các nhánh lõi thang tính cắt

- Tính toán minh họa cho P1, lấy lực cắt lớn nhất (tầng KT ) Qmax 661  kN ,

N  kN , tiết diện vách 400×800mm

- Ứng suất trung bình bê tông:

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

→ Bố trí cốt đai theo cấu tạo, chọn 10 100a

- Tính toán thép đai tương tự cho các tầng còn lại Kết quả tính toán thép đai vách khung trục A3 – A4 được trình bày trong Phụ lục 6

THIẾT KẾ MÓNG

Thống kê địa chất

- Phương pháp khảo sát: khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng, kết hợp thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

Bảng 9 1: Các lớp đất khu vực xây dựng

Lớp đất Chiều dày TB

(m) Độ sâu TB đáy lớp

1 1,6 1,6 Đất lấp: Sét pha lẫn bê tông, gạch vỡ, cát san lấp

2 10,2 11,8 Sét loang lổ, màu nâu hồng, xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo cứng

3 15,2 27 Sét pha, màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo cứng

Cát hạt trung lẫn ít sỏi sạn, màu xám nâu, xám xanh, trạng thái chặt vừa

5 8 43,15 Cát hạt trung lẫn sỏi sạn, màu nâu vàng, xám trắng, trạng thái rất chặt

6 Cuội sỏi lẫn cát sạn, màu xám xanh, xám vàng, trạng thái rất chặt

Bảng 9 2: Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất khu vực xây dựng

Mực nước ngầm ở cao độ -7.8m

Khối lượng thể tích tự nhiên γ (kN / m 3 )

Hệ số rỗng e0 - 0,719 0,698 0.616 0.563 0.555 Độ ẩm tự nhiên W (%) - 23,9 23,7 - - - Độ ẩm giới hạn chảy Wch

(%) - 36,2 35,2 - - - Độ ẩm giới hạn dẻo Wd (%) - 18,5 18,3 - - - Độ sệt IL - 0,28 0,27 - - -

Chỉ số SPT trung bình N - 9 10 29 58 135

Đề xuất phương án móng và so sánh, lựa chọn

9.2.1 Đề xuất các phương án móng

- Qua các phân tích, đánh giá ở trên, có thể thấy giải pháp móng cọc đài thấp là giải pháp phù hợp đối với công trình

- Đề xuất các phương án:

 Móng cọc ép bê tông cốt thép

- Ưu điểm: o Giá thành rẻ o Thích hợp với điều kiện xây chen, không gây chấn động đến các công trình xung quanh o Dễ kiểm tra chất lượng của từng đoạn cọc được thử dưới lực ép Xác định được sức chịu tải của cọc ép qua lực ép cuối cùng

- Nhược điểm o Kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế do tiết diện cọc Chiều dài cọc không có khả năng phát triển do thiết bị thi công cọc bị hạn chế hơn so với các công nghệ khác o Thời gian thi công kéo dài, hay gặp độ chối giả khi đóng

- Ưu điểm: o Có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp đất chịu lực tốt nhất o Kích thước cọc lớn, sức chịu tải của cọc rất lớn, chịu tải trọng động tốt o Không gây chấn động trong quá trình thi công, không ảnh hưởng đến công trình xung quanh

- Nhược điểm: o Thi công phức tạp, cần phải có thiết bị chuyên dùng, kỹ sư có trình độ và kinh nghiệm, công nhân lành nghề o Khó kiểm tra chất lượng lỗ khoan và thân cọc sau khi đổ bê tông cũng như sự tiếp xúc không tốt giữa mũi cọc và lớp đất chịu lực o Giá thành thi công và thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc lớn o Công trường bị bẩn do bùn và bentonite chảy ra

- Ưu điểm: o Cọc Barrete cũng là một dạng cọc khoan nhồi nên nó cũng mang những ưu giống cọc khoan nhồi khi so sánh với các phương án cọc khác o Cọc Barrette có thể được chế tạo với kích thước lớn do cấu tạo gầu đào nên sức chịu tải của nó cũng lớn hơn cọc khoan nhồi, có thể đạt đến 3600 tấn và rất ưu việt khi xây dựng các công trình có nhiều tầng hầm vì nó có thể làm tường Barrettee chắn đất và tường bao của các tầng hầm

- Nhược điểm: o Giá thành cao o Phương pháp tính toán phức tạp, chưa thống nhất o Thi công đòi hỏi thiết bị hiện đại, kỹ thuật phức tạp và công nhân tay nghề cao

9.2.2 Lựa chọn phương án móng

- Từ kết quả tổ hợp giá trị nội lực tại chân cột của các cột tầng hầm, ta nhận thấy rằng giá trị lực nén lớn nhất Nmax tại các chân cột này là rất khác nhau, do đó cần có phương án móng phù hợp với từng cột để vừa thỏa mãn điều kiện kỹ thuật cũng như kinh tế của việc thiết kế công trình Lực nén lớn nhất tại chân cột có thể chia ra thành các nhóm sau đây: o Nhóm I: Các cột thuộc trục A,B,C,D,E có tải trọng nén Nmax từ 2500T đến 3100T o Nhóm II: Các cột thuộc trục F, tải trọng nén Nmax từ 350T đến 500T o Nhóm III: Các cột thuộc trục G, tải trọng nén Nmax từ 150T đến 200T

- Trên cơ sở phân nhóm giá trị lực nén Nmax, ta tiến hành lựa chọn phương án móng như sau: o Sức chịu tải của các cọc đúc sẵn BTCT là khá nhỏ nên không thích hợp cho các công trình nhà cao tầng có nội lực ở các chân cột lớn Đối với móng cọc

Cọc Barrette là loại cọc có sức chịu tải rất lớn (trên 3500 T), phù hợp về mặt kinh tế cho các công trình nhà cao tầng trên 30 tầng, nơi có nội lực chân cột lớn Trong những công trình này, phương pháp thi công ép cọc Barrette được áp dụng cho hệ thống cọc móng của các cột để đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định cho công trình.

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 136 án cọc khoan nhồi hợp lý hơn cả và được lựa chọn sử dụng Tùy theo nội lực tại chân mỗi cột mà lựa chọn đường kính cọc và số lượng cọc cho hợp lý Các cọc khoan nhồi được đặt vào lớp đất 6 là lớp cuội sỏi lẫn cát sạn rất chặt Các cọc được cắm vào lớp này một khoảng từ 2D – 3D (D: đường kính cọc) o Đối với tường bao tầng hầm, công trình có 02 tầng hầm phục vụ cho không gian các bãi đỗ xe cũng như khu kỹ thuật Mặt khác, do công trình được thi công trong điều kiện xây chen (xung quanh đã có các công trình khác xây dựng trước) nên một yêu cầu cực kì quan trọng khi thi công công trình là phải đảm bảo không ảnh hưởng đến các công trình lân cận Do đó, trong trường hợp này, cọc barrettee là một phương án tối ưu Cọc barrettee đảm bảo tất cả các chức năng gồm tường bao tầng hầm, tường chắn chịu áp lực ngang (áp lực đất) cũng như khả năng chống thấm rất cao Hiện nay, chiều dày tường chắn lấy từ 0.5 – 0.7 (m), trong trường hợp này, chọn chiều dày tường chắn d=0.6 (m), chân tường cắm xuống lớp đất 3 (lớp sét pha dẻo cứng)

Thiết kế móng công trình

9.3.1 Kích thước và tiết diện sơ bộ

- Cao độ mặt trên của sàn tầng hầm 2: 6 2 m  

- Chọn chiều cao đài cọc Hd 2 5 m 

- Cao trình đáy cọc Df   6 2 0 75  2 5  7 95  m

- Mũi cọc cắm vào lớp thứ 6 có chỉ số SPT lớn

- Đoạn cọc ngàm vào đài: 0 2 m  

- Đoạn đập đầu cọc: 0 9 m   theo TCVN 9394:2012 (Chiều cao đập đầu cọc tối thiểu 1D và không ≤ 1.2m với cọc khoan nhồi có đường kính D60cm)

- Tổng đoạn đập đầu cọc và đoạn neo vào đài: 0 9 0 1 1     m

- Chiều dài cọc tính từ đáy đài: o Đối với D800: L  37 2 m   → Chiều dài thi công: L tt 37 2 1 0 2 38 4    m  o Đối với D1400: L  48 0 m   → Chiều dài thi công: L tt 48 1 0 2 49 2   m 

Bảng 9 3: Thông số cọc khoan nhồi

Thông số Kí hiệu D1400 D800 Đơn vị Đường kính cọc khoan nhồi D 1400 800 mm

Diện tích tiết diện ngang cọc A b 1.539 0.503 m 2 Đường kính cốt d 28 22 mm

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 137 thép dọc

Số lượng cốt thép dọc n 28 14 Thanh

Diện tích cốt thép dọc A s 12763 5322 mm 2

Lớp bê tông bảo vệ a bv 50 50 mm

Cường độ chịu kéo của bê tông

Cường độ chịu nén của cốt thép

9.3.2 Xác định sức chịu tải cọc

9.3.2.1 Đặc điểm tính sức chịu tải cọc trong vùng động đất

- Khi tính sức chịu tải của cọc không xét đến sức kháng của đất trên thân cọc đến độ sâu h0, được xác định theo công thức, nhưng không lớn hơn 3/ 

Trong đó o a ,a ,a1 2 3: hệ số không thức nguyên lấy tương ứng bằng 1.5, 0.8 và 0.6 khi đài cao và khi cọc đứng độc lập và tương ứng bằng 1.2, 1.2 và 0 khi ngàm cứng vào đầu cọc đài thấp o H,M : giá trị tính toán tương ứng của lực ngang và momen uốn, tác dụng lên cọc tại cao trình mặt đất tính với tổ hợp tải trọng đặc biệt có xét đến tải trọng của động đất o  1 : dung trọng tính toán của đất, xác định trong đất bão hòa nước, có kể đến lực đẩy nổi của nước o : góc ma sát trong của đất o c 1 : lực dính của đất o Xác định hệ số biên dạng của cọc   :

 k: hệ số tỷ lệ (tra bảng A1, TCVN 10304:2014), được lấy trong khoảng chiều dày lớp đất l k 3 5 d1 5.

 d: đường kính (hoặc cạnh) cọc, được tính từ mặt đất đối với cọc đài cao và đáy đài đối với cọc đài thấp Nếu trong phạm vi l k có 2 lớp đất thì hệ số được hiệu chỉnh theo công thức sau:

 (Với l 1 là chiều dày lớp đầu trong đoạn l k )

 E: modun đàn hồi vật liệu làm cọc

: momen quán tính tiết diện ngang của cọc

Bảng 9 4: Hệ số cần tính toán h d

Số liệu cần tìm b p   m I   m 4 Hệ số k Hệ số 

H  H H    kN , với sơ bộ số lượng cọc cho mỗi cột, chọn số lượng cọc lớn nhất cho một cột là 4

Không thỏa mãn điều kiện, chọn 3 hd

- Theo mục 12.3 TCVN 10304:2014, khi tính sức chịu tải cọc chịu động đất R c,ueq giá trị qp và f i theo 7.2 cần nhân với những hệ số giảm yếu điều kiện làm việc của đất nền  eq 1 và  eq 2 trong Bảng 18

- Công trình thuộc có cấp động đất là 7, nên ta có:

-  eq 1 0 9 đối với lớp 2, lớp 3 vì 0IL0 5.

-  eq 2 0 8 đối với lớp 2, lớp 3 vì 0IL0 75.

9.3.2.2 Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu

- Theo mục 8.1.2.4.3 TCVN 5574:2018 và mục 7.1.9 TCVN 10304:2014, sức chịu tải theo vật liệu được xác định theo công thức:

- Trong đó o  cb là hệ số kể đến việc đổ bê tông trong khoảng không gian chật hẹp o  ' cb là hệ số kể đến phương pháp thi công cọc o R b 17MPa: cường độ chịu kéo bê của bê tông o R sc 350MPa: cường độ chịu nén của cốt thép

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 141 o A s là tổng diện tích cốt thép trong cọc o A b là diện tích tiết diện ngang của bê tông thân cọc o  là hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh L tt

 L tt là chiều dài đoạn tính toán của cọc, tính theo mục 7.1.8 TCVN 10304:2014 như sau:

 L 0 là chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao độ sâu san nền

   là hệ số biến dạng, xác định theo chỉ dẫn ở Phụ luc A

- Hệ số kể đến việc đổ bê tông trong khoảng không gian chật hẹp:  cb 0 85.

- Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc dùng bentonite:  cb ' 0 7.

- Do chọn 3 loại cọc có 3 đường kính khác nhau: D800, D1200, D1400 nên số liệu được tính theo theo bảng sau: (E32500MPa; c 3)

Bảng 9 5: Tính toán các thành phần cần xác định cho công thức R vl

Số liệu cần tìm A s  mm 2  A b  mm 2  b p   m I   m 4 Hệ số k Hệ số   Chiều dài tính toán

 D  (thỏa mãn cho cả 3 TH) →  1

- Sức chịu tải theo vật liệu được xác định:

D800: R vl    cb cb b b ' R A R A sc s  1 0 85 0 7 17 497332 350 5321 10          3 9260( kN )

D1400: R vl    cb cb b b ' R A R A sc s  1 0 85 0 7 17 1522139 350 17241 10          3 21431( kN )

9.3.2.3 Xác định sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

- Theo mục 7.2.3 TCVN 10304:2014, ta có sức chịu tải cọc khoan nhồi:

R   q A u f l (q b nhân thêm hệ số  ed 1 , f i nhân thêm hệ số  ed 2 ) Trong đó o c: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy  c 1 o  cq : Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc lấy  cq 0 9. o A b : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc, lấy bằng diện tích tiết diện ngang của cọc đối với cọc không mở rộng mũi o u: Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc o  cf : Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ và điều kiện đổ bê tông Xem bảng 5 TCVN 10304:2014, lấy  cf 1 o f i : Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc, theo bảng 3 TCVN 10304:2014 o l i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i” o q b : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc, theo mục 7.2.3.2 TCVN

Bảng 9 6: Hệ số cần tính R c,u _ 1

Số liệu cần tìm Diện tích ngang mũi cọc Chu vi tiết diện ngang cọc Công thức

- Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc: qb 4500 kN / m 2  (Bảng 7, TCVN 10304:2014)

Bảng 9 7: Tính toán cường độ sức kháng cắt trung bình theo chỉ tiêu cơ l

- D800: Đoạn cọc bỏ 7.5m → l f i i 2882 430 2452  (cọc cắm sâu 35.2m)

9.3.2.4 Xác định sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền

- Theo phụ lục G.2 TCVN 10304:2014, công thức xác định sức chịu tải cực hạn:

R q A u f l (q b nhân thêm hệ số  ed 1 , f i nhân thêm hệ số  ed 2 ) Trong đó o A b : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc o u: Chu vi diện tích ngang của bê tông thân cọc o li: Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i” o qb: Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc, được xác định như sau:

 c: Cường độ sức kháng không thoát nước của đất dưới mũi cọc

 q '  ,p : Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn z L thì q  ' ,p bằng ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc Nếu chiều sâu mũi cọc lớn hơn zL thì q '  ,p bằng ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại z L

 N ' c , N ' q : Hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc, tra theo bảng G1 o f i : Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc, được xác định như sau:

 Đối với đất dính: i u ,i f c Với cu,i: Cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất thứ “i”, u ,i 6 25 spt c  N

: Hệ số phụ thuộc thi công và phương pháp xác đinh c u

' i i v,zi i f k tg Với ki: Hệ số áp lực ngang của đất lên cọc, phụ thuộc vào loại cọc

 : Ứng suất pháp hữu hiệu theo phương đứng trung bình trong lớp đất thứ “i” Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn z L thì  ' v ,zi bằng ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc Nếu chiều sâu mũi lớn hơn zL thì  v ,zi ' bằng ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại z L

i: Góc ma sát giữa đất và cọc, thông thường đối với cọc bê tông lấy bằng góc ma sát trong của đất

Bảng 9 8: Hệ số cần tính R c ,u _ 2

Số liệu cần tìm Diện tích ngang mũi cọc Chu vi tiết diện ngang cọc Công thức

- Cường độ sức kháng cắt của đất rời dưới mũi cọc: do đất dưới mũi cọc là đất rời

Với o Đất dưới mũi cọc là đất cát, chặt → z / d L 15

 D1400: zL 21  m o Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc

 D1400:q  ' ,p 19 5 1 6 19 5 3 15 9 5 7 05 9 7 9 2 248 84         kN / m 2  o Hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc: đất rời, chặt → N q ' 100 Bảng 9 9: Tính toán cường độ sức kháng cắt trung bình theo cường độ đất nền

9.3.3.5 Xác định sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT

- Theo phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014 sức chịu tải cọc xác định theo viện kiến trúc

R q A u f l  f l (q b nhân thêm hệ số  ed 1 , f c,i , f l ,i nhân thêm hệ số  ed 2 ) Trong đó: o q b : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc

 Khi mũi cọc nằm trong đất rời q b 300N p cho cọc đóng (ép) và b 150 p q  N cho cọc khoan nhồi

 Khi mũi cọc nằm trong đất dính q b 9c u cho cọc đóng (ép) và q b 6c u cho cọc khoan nhồi

Np: Chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d với 4d trên mũi cọc cu: Cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính, c u 6 25 N p o A b : Diện tích tiết diện ngnag mũi cọc đặc o u: Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc o l c,i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i” o l s,i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i” o fc,i: Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất dính thứ “i” trên thân cọc o f s,i : Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất rời thứ “i” trên thân cọc Đối với cọc khoan nhồi, cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”

Và cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i” c,i p L u ,i f  f c

 N s,i : Chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời “i”

 f L : Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, với cọc khoan nhồi lấy f L 1

  p : Hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ giữa sức kháng cắt không thoát nước của đất dính c u và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệu quả thẳng đứng, xác định theo biểu đồ sau:

Bảng 9 10: Hệ số cần tính R c ,u _ 3

Số liệu cần tìm Diện tích ngang mũi cọc Chu vi tiết diện ngang cọc Công thức

- Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc: Đất dưới mũi cọc là đất rời và sử dụng cọc khoan nhồi nên: q b 150N p 150 135 20250  ( kN / m ) 2

Bảng 9 11: Tính toán cường độ sức kháng cắt trung bình theo thí nghiệm SPT D800

Lớp l i z i N spt c u,i  ' v ,zi c / u  v '  p f L f ci / f si f l i i

Bảng 9 12: Tính toán cường độ sức kháng cắt trung bình theo thí nghiệm SPT D1400

Lớp l i z i N spt c u,i  ' v ,zi c / u  ' v  p f L f ci / f si f l i i

Lớp li z i N spt c u,i  ' v ,zi c / u  ' v  p f L f ci / f si f l i i

9.3.3.6 Xác định sức chịu tải thiết kế và bố trí cọc

- Sức chịu tải thiết kế

Bảng 9 13: Tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi

SCT cọc theo cơ lí đất nền 6759 20274

SCT cọc theo chỉ tiêu cường độ 11813 53286 SCT cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức

SCT nhỏ nhất của cọc theo các chỉ tiêu 6759 20274

- Theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014, sức chịu tải thiết kế tính như sau:

Với o  0 : Hệ số điều kiện làm việc, lấy  0 1 15 trong móng nhiều cọc o  n : Hệ số tầm quan trọng của công trình, lấy  n 1 2 với công trình cấp I o  k : Hệ số tin cậy của đất nền lấy như sau:

 Móng có ít nhất 24 cọc:  k 1 4.

 Móng có từ 11 đến 20 cọc:  k 1 55.

 Móng có từ 6 đến 10 cọc:  k 1 654.

 Móng có từ 1 đến 5 cọc:  k 1 75.

- Do móng đang thiết kế là móng nhiều cọc nên hệ số điêu kiện làm việc →  0 1 15.

- Xác định số lượng cọc: tt a n k N

 R Trong đó k   1 2 1 4   là hệ số xét đến ảnh hưởng của momen, chọn k1 3.

Bảng 9 14: Sức chịu tải thiết kế theo số lượng cọc bố trí

Theo TCVN 9393:2012, tải trọng thí nghiệm nén tĩnh lớn nhất do thiết kế quy định từ 150% - 200% tải trọng thiết kế, cụ thể: Đối với D800, Rvl = 9260 (kN) > 1,5.Ra = 1,5 x 3701 = 5552 (kN) -> Thỏa mãn Đối với D1400, Rvl = 21431 (kN) > 1,5.Ra = 1,5 x 13878 = 20817 (kN) -> Thỏa mãn.

9.3.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn

- Kiểm tra cọc đơn theo điều kiện sau: min 0 max a

 Trong đó o P min , P max : Phản lực đầu cọc nhỏ nhất và lớn nhất

- Sinh viên sử dụng phần mềm ETABSđể tính toán phản lực đầu cọc Với hệ số nền được tính toán theo thí nghiệm bàn nén hiện trường:

THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY

Các giai đoạn được khảo sát, tính toán

- Trong giai đoạn sử dụng (tường vây làm tường tầng hầm), hệ sàn, dầm có đầy đủ, nội lực trong tường vây tương đối nhỏ Trong giai đoạn thi công phần ngầm, cùng với quá trình đào đất, nội lực và chuyển vị của tường vây lớn hơn rất nhiều, có nguy cơ tường vây bị phá hoại về bền hay chuyển vị vượt quá giới hạn cho phép Vì vậy tường vây sẽ được tính toán, kiểm tra trong giai đoạn thi công – giai đoạn nguy hiểm hơn

- Các bước chính trong thi công phần ngầm sử dụng tường chắn đất có neo trong đất o Bước 1: Thi công cọc nhồi và thi công tường vây

NGUYỄN THÀNH TÀI 20149221 Trang 183 o Bước 2: Đào đất đến cốt -3.75m (độ sâu 3m so với MĐTN) o Bước 3: Thi công hệ thống neo trong đất o Bước 4: Đào đất đến cốt -8.8m (cốt đáy đài móng đại trà, sâu 8.05m so với MĐTN), riêng khu vực thang máy đào đến cốt -11.2m o Bước 5: Thi công đài móng và giằng móng o Bước 6: Thi công sàn tầng hầm

- Trong các bước trên, bước 2 và bước 4 là hai bước nguy hiểm đối với tường vây Việc tính toán tường vây sẽ được thực hiện ứng với hai bước thi công này

Bước 2: Đào đất đến cốt -3.75m (độ sâu 3m so với MĐTN)

Cọc nhồi Mặt đất tự nhiên

Cốt đáy móng đại trà

Bước thi công 4: Đào đất đến cốt -8.8m (cốt đáy móng đại trà, sâu 8,05m so với MĐTN), riêng khu vực thang máy đào đến cốt -11.2m

Xác định nội lực tường vây trong giai đoạn thi công

10.4.1 Xác định nội lực tường vây bằng các phương pháp tính tay:

- Do lớp đất 1 ở trên cùng dày 1.6m là đất lấp, không được tiến hành thí nghiệm khảo sát địa chất nên để phục vụ tính toán, các đặc trưng cơ lý của lớp đất 1 sẽ được lấy như lớp đất 2 kề dưới

- Thiên về an toàn, bỏ qua lực dính trong các bước tính toán

- Các đặc trưng lấy trung bình của các lớp đất mà tường vây đi qua: o Trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất:

       o Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất:

       o Lực dính trung bình của các lớp đất:

10.4.1.1 Xét tường vây ứng với bước thi công 2

- Ở bước thi công này, tường vây như một thanh consol được ngàm vào đất Tải trọng tác dụng lên tường được xét đến là tải trọng ngang do đất và hoạt tải thi công phân bố đều

Cọc nhồi Mặt đất tự nhiên

Cốt đáy móng đại trà