chung cư phú điền

Giải pháp giao thông công trình - Hệ thống giao thông ngang có sảnh rộng 3,2 m thông thông với thang máy, thang bộ và tất cả các căn hộ trong chung cư - Hệ thống giao thông đứng gồm 3 t

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

- Hiện nay trong khi đất đai thì cố định thì dân số lại không ngừng tăng Nền kinh tế phát triển nhanh dẫn đến nhu cầu mua đất xây nhà tăng do đó mà giá đất cũng không ngừng tăng cao Thu nhập bình quân đầu người của nước ta còn thấp nên việc mua đất xây nhà là một vấn đề lớn với nhiều người Để giải quết ván đề này việc xây dựng các chung cư cao tầng là một giải pháp phù hợp với thời điểm hiện tại Ngoài ra trông xu thế hội nhập kinh tế quốc tế việc xây dựng các chung cư cao tầng phù hợp với quy hoạch đô thị giúp chỉnh trang lại bộ mặt đô thị, thay thế dần các công trình thấp tầng, các chung cư cũ đã xuống cấp Đồng thời tạo ra nhiều công ăn việc làm giúp nâng cao cuộc sống người dân

- Chung cư Phú Điền Buiding ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu cấp thiết trên Phú Điền Building nằm giữa thủ đô Hà Nội gần chợ, bệnh viện, trường học, Là một nơi lý tưởng để sống và làm việc với đầy đủ tiện nghi phù hợp với nhu cầu sinh sống của người dân

1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình

- Tên dự án: Phú Điền Building

- Chủ đầu tư: Công ty CP Đầu tư xây dựng và thương mại Phú Điền

- Địa chỉ: 83A đường Lý Thường Kiệt, phường Cửa Nam, quận Hoàn Kiếm, Hà Nội

Hình 1 1: Vị trí công trình trên bản đồ

- Phú Điền Building nằm ngay giữa Thủ Đô Hà Nội, đã và đang trở thành biểu tượng hoàn hảo để sống, làm việc và tận hưởng sự thành công Phú Điền Building còn may mắn sở hữu mặt tiền hướng Bắc tạo nên một vị thế độc nhất, và được coi như biểu tượng thượng hạng của thành phố năng động nhất tại Việt Nam Từ dự án, có thể ngắm nhìn toàn thành phố ở mọi ngóc ngách, tạo một không gian vô cùng lý tưởng có thể vừa làm việc vừa tận hưởng Với cơ sở hạ tầng hoàn thiện đồng bộ, dễ dàng tận hưởng với các tiện ích nằm ngay trong nội bộ khu vực như: công viên cây xanh rộng lớn, đài phun nước cùng đường luồng trải dài quanh dự án, khu chăm sóc cơ thể Spa, khu vui chơi dành cho trẻ em, khu thể thao cho mọi lứa tuổi, Hơn thế nữa, còn có Hồ bơi ngoài trời, Phòng xông hơi và Trung tâm thương mại cực lớn với các nhãn hiệu đẳng cấp, phục vụ đầy đủ mọi nhu cầu của cư dân nơi đây

+ Quận Hoàn Kiếm tương đối bằng phẳng, thoải dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây

+ Cao độ thấp nhất là 6,5m, cao nhất là 11m Sau nhiều năm xây dựng và phát triển, địa hình quận được bồi nền nhân tạo cao thêm 1,2m so với địa hình tự nhiên ban đầu

+ Quận Hoàn Kiếm thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, chia làm 2 mùa rõ rệt Mùa lạnh bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, mùa nóng bắt đầu từ tháng

+ Nền nhiệt trong năm dao động từ 8 - 38 độ C

+ Quận Hoàn Kiếm có tổng diện tích đất tự nhiên là 5,29 km 2

+ Có 4,53 km 2 đất dân cư, phần còn lại là diện tích mặt nước và sông Hồng

+ Theo TCVN-2737-2020, quận Hoàn Kiếm nằm trong vùng có áp lực gió IIB + W o  0,95 (kN / m ) 2

+ Vận tốc gió mạnh nất: V o 30,12 (m / s)

+ Hà Nội nằm trong vùng động đất cấp 7-8 ( theo thang động đất MSK )

- Công trình dân dụng cấp II ( Phụ lục II, thông tư 06/2021 )

Bảng 1 1: Cao độ mỗi tầng

Tầng Cao độ ( m ) Tầng Cao độ ( m )

- Chiều cao công trình H61,8 m( tính từ code 0.000m chưa kể tầng hầm)

- Công năng công trình: tầng hầm để xe và các phòng kỹ thuật, phòng máy phát, máy bơm, Tầng trệt ban quản lý tòa nhà, khu vực sinh hoạt chung Tầng 2-> 16 chung cư.

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

- Chung cư Phú Điền Building gồm có 18 tầng, trong đó có 1 tầng hầm, 1 tầng trệt,

15 tầng chung cư và 1 tầng thượng

- Thiết kế tổng thể mặt bằng công trình tuân thủ các quy định về xây dựng do cơ quan chức năng ban hành Mặt bằng công trình được bố trí hợp lý, phù hợp với nhu cầu sử dụng Tận dụng tối đa diện tích để tạo ra một không gian sống thoải mái, tiện nghi

- Mặt bằng công trình được bố trí như sau:

+ Tầng hầm có chiều cao là 3,3 m được sử dụng làm nhà giữ xe và các phòng trực kỹ thuật và bảo vệ

Hình 1 2: Mặt bằng tầng hầm

+ Tầng trệt có chiều cao là 4,2 m bố trí các dịch vụ và văn phòng cho thuê + Tầng điển hình từ tầng 2 đến tầng 16 có chiều cao 3,6 m bố trí các căn hộ cho thuê với đầy đủ tiện nghi như: nhà vệ sinh, phòng khách, phòng bếp, phòng ngủ

Hình 1 4: Mặt bằng tầng điển hình ( từ tầng 2 đến tầng 16 )

+ Tầng thượng bố trí hội trường và sân đa năng

1.2.2 Giải pháp giao thông công trình

- Hệ thống giao thông ngang có sảnh rộng 3,2 m thông thông với thang máy, thang bộ và tất cả các căn hộ trong chung cư

- Hệ thống giao thông đứng gồm 3 thang máy tốc độ cao và 1 cầu thang bộ được bố trí ngay trung tâm công trình và 1 cầu thang bộ ở cuối sảnh thuận tiện cho việc di chuyển giữa các tầng trong công trình

1.2.3 Giải pháp mặt đứng và hình khối

- Công trình được thiết kế với chiều cao giữa các tầng điển hình là 3,6 m, có dạng hình khối thẳng đứng với tổng chiều cao là 61,8 m

- Mặt đứng đơn giản, gọn gàng đảm bảo sự hài hòa với các công trình xung quanh nhưng vẫn đầy đủ các công năng cần thiết Sử dụng kính hai lớp giúp cách nhiệt, giảm tiếng ồn và lấy sáng cho công trình

Hình 1 5: Mặt cắt công trình

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

- Công trình sử dụng điện do thành phố cung cấp

- Hệ thống phân phối điện được kiểm soát bằng PSM và hệ thống nối đất chống điện giật theo tiêu chuẩn IEC

- Hệ thống cấp điện đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường tránh các khu vực ẩm ướt và dễ dàng khi sửa chữa

- Hệ thống điện dự phòng cung cấp cho các hệ thống như: Bơm nước sinh hoạt, thang máy, chữa cháy, chiếu sáng

- Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố thông qua trạm bơm ở tầng hầm B2 sẽ được bơm lên bể chứa ở tầng mái và các tầng Nước ở các bể này sẽ được phân bố đều đi các tầng và các phòng đồng thời bơm vào hệ thống chữa cháy.Dung tích bể nước sẽ phụ thuộc vào số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi có sự cố mất điện và chữa cháy

- Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái sẽ theo các đường ống xuống các rãnh thu nước mưa quanh chung cư đến hệ thống thoát nước chung của thành phố

- Thoát nước thải sinh hoạt: Nước thải sẽ theo các lỗ thông tầng đi xuống bể tự hoại xử lý sau đó mới đưa vào hệ thống nước thải chung của thành phố

- Chiếu sáng tự nhiên: Các tầng sử dụng kính hai lớp để tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên Đối với các căn hộ đều có ban công đón nắng, cửa kính sẽ có rèm che Thang bộ bên hong công trình cũng được bố trí cửa kính để tận dụng ánh sáng cho lối đi

- Chiếu sáng nhân tạo: Hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

- Thông gió tự nhiên: Bố trí các ban công và cửa sổ ở các biên mặt bằng Ngoài ra bố trí thêm các khoảng trống thông tầng tạo sự thông thoáng hơn cho công trình

- Thông gió nhân tạo: Vì công trình nằm ngay trung tâm thành phố nên sẽ bị ảnh hưởng bởi khói bụi và ô nhiễm Nên cần phải bố trí đầy đủ hệ thống thông gió nhân tạo như: Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho các khu vệ sinh,

1.3.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

- Hệ thống báo cháy được bố trí ở mọi nơi của từng tầng Khi phát hiện hỏa hoạn sẽ kích hoạt đèn và chuông báo cháy, phòng quản lý, bảo vệ tính hiệu thì kiểm soát và khống chế hỏa hoạn cho công trình

- Hệ thống cứu hỏa gồm các họng cứu hỏa lấy nước từ bể nước trong công trình được bố trí tại các lối đi, các sảnh, Khoảng cách tối đa theo tiêu chuẩn TCVN 2622-1995

- Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46-84)

- Bố trí gian rác ở từng tầng để tập trung rác thải, gian rác được thiết kế kín đáo và xử lí kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiễm môi trường Các gian ở các tầng sẽ được tập trung xuống gian rác ở tầng hầm sau đó sẽ có bộ phận xử lý đưa rác thải ra ngoài

GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CHO CÔNG TRÌNH

TIÊU CHUẨN – QUY CHUẨN ÁP DỤNG

TCXD 198-1997: Nhà cao tầng - Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối

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

TCVN 323-2004 : Nhà ở cao tầng -tiêu chuẩn thiết kế

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

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

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

TCVN 9393-2012: PPTN hiện trường bằng tải trọng tỉnh ép dọc trục

TCVN 9394-2012: Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu

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

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

TCVN 5574-2018: Thiết kế bê tông và bê tông cốt thép

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

QCVN 06-2020 – BXD: An toàn cháy cho nhà và công trình

QCVN 02-2022 – BXD: Số liệu tự nhiên

QCVN 03-2022 – BXD: Phân cấp công trình phục vụ thiết kế xây dựng

- Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU

- Sàn tuyệt đối cứng trên mặt phẳng của nó, liên kết giữa các sàn vào cột, vách được tính là liên kết ngàm ( Xét cùng cao trình) Không kể đến biến dạng cong ngoài mặt phẳng sàn lên các phần tử liên kết

- Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang như nha

- Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng

- Các tải trọng ngang tác dụng lên sàn dưới dạng lực tập trung tại các vị trí cứng của từng tầng, từ đó sàn sẽ truyền vào cột, vách chuyển đến đất nền

2.2.2 Nguyên tắc tính toán kết cấu

- Khi thiết kế cần tạo sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện va bố trí cốt thép đảm bảo được độ bền, độ ổn định và độ cứng không gian xét trong tổng thể cũng như riêng

Trang 10 từng bộ phận kết cấu Việc đảm bảo đủ khả năng chịu lực phải trong cả giai đoạn xây dựng và sử dụng

- Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn

* Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I ( về cường độ ): nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể đảm bảo cho kết cấu:

+ Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng va tác động

+ Không bị mất ổn định về hình dáng va vị trí

+ Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi

+ Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lưc va những ảnh hưởng bất lợi của môi trường

* Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II ( về điều kiện sử dụng ): nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

+ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt + Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động

2.2.3 Phương pháp xác định nội lực

- Ưu điểm: Xem toàn bộ hệ chịu lực là các bậc siêu tĩnh → trực tiếp giải phương trình vi phân → tìm nội lực và tính thép

- Nhược điểm: Hệ phương trình có rất nhiều biến và ẩn phức tạp → Việc tìm kiếm nội lực khó khăn

* Phương pháp số - phần tử hữu hạn

- Ưu điểm: Rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của tòa nhà, chia các hình dạng phức tạp thành đơn giản → thông qua các phần mềm → tìm nội lực gián tiếp và tính thép

- Nhược điểm: Đòi hỏi người dùng phải hiểu và sử dụng tốt phần mềm để có thể nhìn nhận đúng nội lực và biến dạng vì phần mềm không mô tả chính xác thực tế

Sinh viên lựa chọn phương pháp phần tử hữu hạn để thực hiện tính toán thiết kế cho đồ án Thông qua các mô hình phân tích, sinh viên có thể dễ dàng xuất được nội lực, chuyển vị, mà phương pháp giải tích phải tốn rất nhiều thời gian để xác định Tuy nhiên, một số cấu kiện sinh viên kết hợp phương pháp giải tích và phần tử hữu hạn để đem lại kết quả tin cậy hơn

PHẦN MỀM TÍNH TOÁN THỂ HIỆN BẢN VẼ

- Phần mềm phân tích kết cấu ETABS 17 ( Hệ khung và phần thang tầng điển hình ), SAFE 2016 ( Sàn móng ), SAP 2000

- Phần mềm triển khai bản vẽ: AUTOCAD 2022

- MICRSOFT 2016 và chương trình EXCEL do sinh viên tự phát triển

VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Bảng 2 1: Cốt thép sử dụng cho công trình theo TCVN 5574 – 2018

Vật liệu Thông số Kế cấu sử dụng

Rs = 350 Mpa; Rsc = 350 MPa Cốt thép sàn, bản thang, dầm

Rs = 400 Mpa; Rsc = 400 MPa Cốt thép dọc dầm, vách, cầu thang

Bảng 2 2: Cấp độ bền bê tông sử dụng cho các cấu kiện

Cấp độ bền chịu nén bê tông tương đương theo TCVN 5574

Hàm lượng xi măng tối thiểu (kg/m3)

Tỷ lệ XM/N tối đa

Cấp chống thấm theo TCVN

2.4.3 Lớp bê tông bảo vệ tối thiểu

- Chiều dài lớp bê tông bảo vệ dựa trên các tiêu chí sau:

+ QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn an toàn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình

+ Địa điểm xây dựng công trình ở Hà Nội, xa khu vực có độ xâm thực ăn mòn bê tông như bờ biển, miền sông nước,

+ TCVN 5574 – 2018, mục 10.3.1 – Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 2 3: Lớp bê tông bảo vệ

STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

2.5.1 Phương án kết cấu chịu tải đứng

Bảng 2 4: So sánh các phương án chịu tải đứng Đặc điểm công trình Phương án kết cấu

Sàn dầm Sàn phẳng Sàn ô cờ

Chiều cao tầng điển hình 3,6m   

Nhịp sàn không có sự đồng đều  

Phân bố hoạt tải lên sàn khá đồng đều   

Tải trọng tường tác dụng lên các ô sàn khá đều nhau  

Liên kết sàn với hệ vách để kháng tải ngang 

- Với kết quả bảng so sánh trên ta thấy phương án sàn dầm hoàn toàn phù hợp với công trình của đồ án

Sinh viên lựa chọn phương án sàn đầm làm phương án kết cấu chịu tải đứng cho công trình

2.5.2 Phương án kết cấu chịu tải ngang

Bảng 2 5: So sánh các phương án chịu tải ngang Đặc điểm công trình Phương án kết cấu

Hệ khung Hệ vách - lõi Hệ khung giằng

Công trình có 18 tầng, cao

Công trình có các không gian sử dụng vừa phải   

Khả năng xoắn của công trình lớn  

Bề mặt truyền lực có tính liên tục   

Công trình là nhà cao tầng nên chịu tải trọng ngang lớn   

Sự phân bố lưới cột không quá phức tạp   

- Với kết quả bảng so sánh trên ta thấy phương án kết cấu vách - lõi hoàn toàn phù hợp với công trình của đồ án

Sinh viên lựa chọn phương án kết cấu vách - lõi làm phương án kết cấu chịu tải ngang cho công trình

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC KẾT CẤU

2.6.1 Sơ bộ chiều dày sàn

- Vì chiều dày các ô sàn tương tự nhau nên ta lấy ô sàn có kích thước lớn nhất để tính toán Xét tỉ số 2 cạnh cơ bản:

Sàn thuộc loại sàn bản kê 4 cạnh làm việc theo cả hai phương

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

Trong đó: D (0,8 1,4)  phụ thuộc vào tải trọng, chọn D = 1 m(40 50) là hệ số đối với sàn kê 4 cạnh

L9000 mmlà chiều dài cạnh ngắn

 Chọn h b 180mm( Sàn điển hình )

 Chọn h b 200 mm( Sàn tầng hầm )

2.6.2 Sơ bộ kích thước dầm

- Kích thước dầm được xác định theo công thức: dc 2

- Kích thước dầm được xác định theo công thức: dp 1

 Chọn h dp 500 mm dp dp

2.6.3 Sơ bộ kích thước cột

- Diện tích tiết diện cột được xác định sơ bộ như sau: c b

Trong đó: Nq i  S i n qi : tải trọng phân bố trên 1 m 2 sàn thứ i

Si : Diện tích truyền tải xuống tầng thứ i n : số tấm sàn phía trên k1,1 1,5 : Hệ số kể đến tải trọng ngang Chọn k = 1,2

Rb = 17 MPa : cường độ chịu nén của bê tông B30

Bảng 2 6: Sơ bộ tiết diện cột

Chọn tiết diện bxh A c ( chọn ) kN/m 2 m 2 kN MPa cm 2 mm cm 2

2.6.4 Sơ bộ kích thước vách

- Mục 3.4.1, TCVN 198 : 1997 quy định rằng:

+ Khi thiết kế các công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít nhất 3 vách cứng này không được gặp nhau tại một điểm

+ Không nên chọn các vách có khả năng chịu tải lớn nhưng số lượng ít mà nên chọn nhiều vách nhỏ có khả năng chịu tải tương đương và phân đều các vách trên mặt công trình

+ Không nên chọn khoảng cách giữa các vách và từ các vách đến biên quá lớn

+ Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái và có độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của nó

+ Các lỗ cửa trên các vách không được làm ảnh hưởng đáng kể đến sự làm việc chịu tải của vách và phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh lỗ + Độ dày của thành vách (b) chọn không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

- Chọn sơ bộ kích thước vách lõi thang máy lt t

- Chọn sơ bộ kích thước vách khung v t

Trong đó: b là chiều dày vách ht là chiều cao tầng

 là tổng diện tích vách chịu lực trên một sàn

 là tổng diện tích một sàn

TẢI TRỌNG VÀ CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG

TỔNG QUAN

* Các loại tải trọng tác động lên công trình

- Tải trọng thẳng đứng gồm tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) và tải trọng tạm thời (hoạt tải).

- Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:

  Trọng lượng bản thân công trình

  Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…

- Hoạt tải: Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở các tầng (Theo TCVN 2737:2023 – Tải trọng và tác động)

+ Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân các bộ phận công trình Tải trọng tạm thời là tải trọng có thể có hoặc không có một giai đoạn nào đó trong quá trình xây dựng.

- Tĩnh tải và hoạt tải được tính toán dựa trên TCVN 2737:2023 - Tải trọng và tác động tiêu chuẩn thiết kế.

TĨNH TẢI

3.2.1 Tải các lớp cấu tạo sàn

Bảng 3 1: Tải các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình

TL riêng Chiều dày Hệ số vượt tải

Bảng 3 2: Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, Logia

Chiều dày Hệ số vượt tải

TT tính toán (kN/m 3 ) (mm) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

3 Vữa lát nền + tạo dốc 18 20 1,3 0,36 0,47

Bảng 3 3: Tải các lớp cấu tạo sàn hầm STT Vật liệu

Bảng 3 4: Tải các lớp cấu tạo sàn mái STT Vật liệu

- Tải tường xây được chia thành 2 phần: Tải tường xây tác dụng lên dầm và tải tường xây tác dụng lên sàn Đối với các dầm biên tường xây trực tiếp lên dầm → Tải tường tác dụng lên dầm

- Đối với các tường nằm trên các ô sàn, tải tường xây tác dụng lên sàn xác định theo công thức: t 2 tuong q Q (kN / m )

 S Trong đó: S: Diện tích ô sàn tầng điển hình

Q t   V t t : Trọng lượng tường tác dụng lên từng ô sàn

V t L t  h t t : Thể tích tường đang xét

L t : Chiều dài tường xây h : Chiều cao tường xây t

 t : Trọng lượng riêng gạch tường xây

Bảng 3 5: Tải tường tác dụng lên sàn Ô sàn

TL riêng Lt TT tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Bảng 3 6: Tải tường 100 mm tác dụng lên dầm

Chiều dày TL riêng Hệ số vượt tải

Tải phân bố trên mét dài tính tới hệ số cửa ( n = 0,8 ) 4,46 4,91

Bảng 3 7: Tải tường 200 mm tác dụng lên dầm

Chiều dày TL riêng Hệ số vượt tải

Tải phân bố trên mét dài tính tới hệ số cửa ( n = 0,8 ) 8,93 9,82

HOẠT TẢI

- Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà được xác định dựa theo TCVN 2737 – 2023

Bảng 3 8: Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà

Tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

S12 Đường dốc vào tầng hầm 5,0 1,2 6,00

S13 Mái bằng có sử dụng 0,7 1,3 0,91

S14 Mái bằng không sử dụng 0,3 1,3 0,39

TẢI TRỌNG GIÓ

- Tính toán tải trọng gió theo mục 10 TCVN 2737:2023 chỉ áp dụng cho công trình có chiều cao không lớn hơn 200m hoặc nhịp không lớn hơn 150 m

- Tải trọng gió W tác dụng lên công trình gồm các áp lực pháp tuyến Wx và Wy do áp lực do áp lực gió ngoài gây ra bởi tổng lực cản của công trình theo các trục x và y

- Công trình Phú Điền Building quận Hoàn Kiếm nằm trong vùng áp lực gió IIB, giá trị áp lực gió cơ sởW o  0,95 (kN / m ) 2

- Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió Wk tại độ cao tương đương ze được xác định theo công thức: k 3s,10 e f

Trong đó: W 3s,10 là áp lực gió 3s ứng với chu kỳ 10 năm

  hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ 20 năm xuống 10 năm

Wo là áp lực gió cơ sở ( Mục 3.1.1 TCVN 2737-2023 ) c là hệ số khí động ( Xác định phụ lục F, TCVN 2737-2023) k(z ) là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình e tại độ cao tương đương z ( Xem mục 10.2.4 và xác định theo mục 10.2.5 TCVN 2737-2023 ) e

Gf là hệ số hiệu ứng giật ( Mục 10.2.7 TCVN 2737-2023 )

3.4.2 Tính toán tải trọng gió

Bảng 3 9: Hệ số khí động theo hai phương X, Y

L (m) = 61,8 L (m) = 61,8 b (m) = 28,7 b (m) = 30,3 λ = L/B = 2,153 λ = L/B = 2,040 λe = 2×λ = 4,307 λe = 2×λ = 4,079 nội suy kλ = 0,637 nội suy kλ = 0,634 d/b = 1,056 d/b = 0,947 nội suy cx∞ = 2,195 nội suy cx∞ = 2,257 cx = kλ×cx∞ = 1,397 cy =kλ×cx∞ = 1,432

* Theo phụ lục E, TCVN 2737-2023 (E.1 ) ta có:

- Đối với nhà cao tầng có hình dạng đều đặn theo chiều cao và có chu kỳ dao động riêng cơ bản thứ nhất T1 > 1 s và chiều cao không quá 150 m, có thể xác định hệ số hiệu ứng giật Gf theo các công thức sau để tính toán sơ bộ:

+ Đối với nhà bê tông cốt thép: f

- Công trình thuộc kết cấu bê tông cốt thép f

Bảng 3 10: Tải trọng gió tiêu chuẩn tại cao độ các tầng theo phương X

Cao độ z (m) cao độ z e (m) hệ số k

Thượng 3,6 61,8 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 16 3,6 58,2 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 15 3,6 54,6 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 14 3,6 51,0 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 13 3,6 47,4 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 12 3,6 43,8 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 11 3,6 40,2 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52 Tầng 10 3,6 36,6 61,8 1,47 1,4471 28,7 149,52

Tầng 8 3,6 29,4 29,4 1,25 1,2361 28,7 127,71 Tầng 7 3,6 25,8 28,7 1,25 1,2292 28,7 127,00 Tầng 6 3,6 22,2 28,7 1,25 1,2292 28,7 127,00 Tầng 5 3,6 18,6 28,7 1,25 1,2292 28,7 127,00 Tầng 4 3,6 15,0 28,7 1,25 1,2292 28,7 127,00 Tầng 3 3,6 11,4 28,7 1,25 1,2292 28,7 127,00

Bảng 3 11: Tải trọng gió tiêu chuẩn tại cao độ các tầng theo phương Y

Cao độ z (m) cao độ z e (m) hệ số k

Thượng 3,6 58,6 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 16 3,6 51,8 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 15 3,6 48,4 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 14 3,6 45,0 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 13 3,6 41,6 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 12 3,6 38,2 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 11 3,6 34,8 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 10 3,6 31,4 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 9 3,6 28,0 61,8 1,62 1,6341 30,3 178,24 Tầng 8 3,6 24,6 30,3 1,43 1,4470 30,3 157,84 Tầng 7 3,6 21,2 30,3 1,43 1,4470 30,3 157,84 Tầng 6 3,6 17,8 30,3 1,43 1,4470 30,3 157,84 Tầng 5 3,6 14,4 30,3 1,43 1,4470 30,3 157,84 Tầng 4 3,6 11,0 30,3 1,43 1,4470 30,3 157,84

TẢI ĐỘNG ĐẤT

3.5.1 Cơ sở lý thuyết tính toán

*Theo TCVN 9386-2012 thiết kế công trình chịu động đất ta có các phương pháp phân tích sau:

- Phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính:

+ Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương

+ Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động

- Các phương pháp tính toán phi tuyến

+ Phương pháp tính toán tĩnh phi tuyến

+ Phương pháp phi tuyến theo thời gian (động)

3.5.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dạng dao động

- Là một phương pháp dự đoán phản ứng lớn nhất của hệ chịu tác động động đất dựa trên số liệu các trận động đất xảy ra trước đó Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà

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

- Các yêu cầu trên có thể thỏa mãn nếu đạt được một trong hai điều kiện sau:

+ Tổng các khối lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xét chiếm ít nhất

90 % tổng khối lượng của kết cấu

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

 Sinh viên sử dụng phương pháp này để tính tải động đất cho đồ án

- Giá trị phổ phản ứng thiết kết Sd được xác định bằng các biểu thức sau:

Sd(T): là phổ phản ứng đàn hồi

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

TB : giới hạn dưới của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

TC : giới hạn trên của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

TD : giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng

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

Trang 25 k kj kj k 2 kj d i k kj

Fkj : là lực động đất tác dụng lên khối lượng thứ k trong dạng dao động thứ j

Skj : là chuyển vị của các khối lượng mk trong dạng dao động thứ j mk : là khối lượng của các tầng

* Công trình thuộc quận Hoàn Kiếm, Hà Nội

- Gia tốc nền a gR 0, 0892 ( Phụ lục H, TCVN 9386-2012 )

=> Thang MSK-64 cấp động đất: VII (Phụ lục I, TCVN 9386-2012)

- Công trình cấp II ( Theo phục lục F, TCVN 9386-2012 )

- Gia tốc nền thiết kế

- Theo bảng 3.1 mục 3.1.2(1) và bảng 3.2 mục 3.2.2.2 TCVN 9386-2012

Bảng 3 12: Giá trị của các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

- Tổ hợp các phản ứng dao động động đất

DDX DDX1 DDX2 DDX3 DDX4

- Theo bảng 3.4 mục 3.2.4 và bảng 4.2 trong TCVN 9386-2012 Tải trọng đặt lên các tòa nhà loại A, các tầng được sử dụng đồng thời:

 Hệ số Mass source: 1 TT+0.8x0.3HT

Bảng 3 13: Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động

UX UY Sum UX Sum UY sec

Bảng 3 14: Thông số tính toán các mode theo phương X

Giá trị phổ phiết kế, Sd (m/s 2 ) 0,243 0,645 0,653 Phần trăm khối lượng hiện hữu % 0,688 0,093 0,055 Khối lượng hữu hiệu , m (kN) 14550,94 1974,69 1164,07

Lực cắt đáy, Fbx (kN) 3537,58 1273,82 760,22

Bảng 3 15: Thông số tính toán các mode theo phương Y

Giá trị phổ phiết kế, Sd (m/s 2 ) 0,212 0,645 0,645 Phần trăm khối lượng hiện hữu % 0,713 0,145 0,052 Khối lượng hữu hiệu , m (kN) 15099,11 3064,69 1092,11

Lực cắt đáy, Fbx (kN) 3200,43 1976,94 704,77

Bảng 3 16: Lực cắt đáy mode 2 theo phương X

Tầng m k (kN) s j m k s kj m k s kj 2 F Xi (kN)

Bảng 3 17: Lực cắt mode 5 theo phương X

Bảng 3 18: Lực cắt đáy mode 9 theo phương X

Bảng 3 19: Lực cắt đáy mode 1 theo phương Y

Tầng m k (kN) s j m k s kj m k s kj 2 F Yi (kN)

Bảng 3 20: Lực cắt dáy mode 4 theo phương Y

Bảng 3 21: Lực cắt dáy mode 7 theo phương Y

Bảng 3 22: Tải động đất theo phương X và Y Tầng

DX1 DX2 DX3 DDX DY1 DY2 DY3 DDY kN kN

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

3.6.1 Các loại tải trọng ( Load Patern )

Bảng 3 23: Câc loại tải trọng

TLBT Dead 1 Trọng lượng bản thân

HOAN THIEN Dead 0 Tải hoàn thiện sàn

TUONG Dead 0 Tải trọng tường xây

HT 1 Live 0 Hoạt tải ngắn hạn 1,2

HT 2 Live 0 Hoạt tải ngắn hạn 1,3

GIOX Wind 0 Tải gió theo phương X

GIOY Wind 0 Tải gió theo phương Y

DX Seismic 0 Tải động đất theo phương X

DY Seismic 0 Tải động đất theo phương Y

3.6.2 Các trường hợp tải trọng ( Load case )

Bảng 3 24: Các trường hợp tải trọng

Name Load case type Scale factor

TT-TT 1,1TLBT+1,1HOAN THIEN+1,3TUONG

3.6.3 Các tường hợp tải trọng ( Load combination )

Bảng 3 25: Các trường hợp tải theo TTGHI- Điều kiện bền

TT-TT HT-TT GX-TT GY-TT DX DY

TH bao THBAO1 ENVE TH1+TH2+ +TH16+17

Bảng 3 26: Các trường hợp tải theo TTGHII – Điều kiện ổn định

TT-TT HT-TT GX-

TH bao THBAO2 ENVE TH1+TH2+ +TH16+17

KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

3.7.1 Kiểm tra ổn định chống lật

* Theo TCXD 198: 1997 ( Mục 2.6.3 – Các tiêu chí kiểm tra kết cấu ) ta có:

- Kiểm tra ổn dịnh chống lật: Tỉ lệ moment lật do tải trọng ngang gây ra phải thỏa mãn điều kiện:

Trong đó: M , M là mômen chống lật và mômen gây lật CL L

- Nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỉ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra chống lật dưới tác dụng của động đất và tải trọng gió

Bảng 3 27: Kiểm tra chống lật cho công trình

3.7.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

* Theo TCVN 2737: 2023 ( Bảng G.5 – Chuyển vị giới hạn fu theo yêu cầu cấu tạo )

- Đối với nhà nhiều tầng: f u h / 500

+ Với h 61,8mlà khoảng cách từ mặt móng đến trục của xà đỡ mái

- Chỉ kiểm tra đối với những tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn có tác dụng của tải trọng gió: 2-TH1 -> 2-TH10, 2-TH12, 2-TH13

Bảng 3 28: Két quả chuyển vị đỉnh công trình

Tầng Phương Tổ hợp Chuyển vị lớn nhất (mm)

Chuyển vị giới hạn (mm)

3.7.3 Kiểm tra gia tốc đỉnh

* Nhận xét về chuyển động của công trình:

- Dưới tác động của gió được mô tả bởi các đại lượng vật lý khác nhau bao gồm các giá trị lớn nhất của vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Gió gây chuyển động của tòa nhà có quy luật hình sin với tần số f gần như không đổi, nhưng khi đổi pha, mỗi lượng này liên quan tới hằng số 2 f , v  2 fD, a  (2 f ) f 2

- Phản ứng của con người đối với tòa nhà là một phản ứng sinh lý phức tạp, Con người không cảm nhận trực tiếp vận tốc khi vật chuyển động với vconst Tuy nhiên, nếu vconst, tức chuyển động có gia tốc a, con người sẽ bắt đầu cảm nhận

Trang 34 chuyển động Vì thế chúng ta cần kiểm tra gia tốc đỉnh để kiểm tra tính thoải mái của con người khi ở trong nhà cao tầng

- Tính gần đúng (bỏ qua cản), giá trị tính toán của gia tốc đỉnh cực đại sẽ được tính như nhau:

T1 là chu kỳ dao động mode đầu tiên, T 1 1,825 (s) fdmax là chuyển vị lớn nhất do mode dao động đầu tiên f dmax 0,012 (mm)

- Theo TCXD 198–1997 (Mục 2.6.3): giá trị cho phép của gia tốc  150 (mm / s ) 2

Thỏa điều kiện gia tốc đỉnh cho phép

3.7.4 Kiểm tra chuyển vị ngang lệch tầng

- Theo TCVN 9386-2012 ( Mục 4.4.3.2 (1) ): Hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

- Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu: d vr 0, 005h

Trong đó: v là hệ số chiết giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng, với công trình cấp I thì v = 0,4 h là chiều cao tầng dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng r d c d q d (mục 4,4,2,2(2), TCVN 9386-2012)

Với: qd – hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết q = 1,6 dc – chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

Chỉ kiểm tra đối với những tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn có tác dụng của tải trọng động đất: TH14 -> TH17

Bảng 3 29: Kiểm tra chuyển vị ngang lệch tầng

(m) Drift X Drift Y Drift giới hạn Kiểm tra

MAI 3,6 0,000606 0,000145 0,0078 Thỏa Thỏa THUONG 3,6 0,000628 0,000163 0,0078 Thỏa Thỏa T16 3,6 0,000637 0,000169 0,0078 Thỏa Thỏa T15 3,6 0,000646 0,000177 0,0078 Thỏa Thỏa T14 3,6 0,000654 0,000187 0,0078 Thỏa Thỏa T13 3,6 0,000660 0,000198 0,0078 Thỏa Thỏa T12 3,6 0,000663 0,000208 0,0078 Thỏa Thỏa T11 3,6 0,000663 0,000218 0,0078 Thỏa Thỏa T10 3,6 0,000658 0,000228 0,0078 Thỏa Thỏa

3.7.5 Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

- Theo TCVN 9386-2012 ( Mục 4.4.2.2(2) ): Không cần xét tới hiệu ứng bậc 2 nếu thỏa mãn điều kiện: tot r tot

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

Ptotlà tổng tải trọng trường tại tầng đang xét và các tầng bên trên khi nó chịu động đất d là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng r

V là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra tot h là chiều cao tầng

Bảng 3 30: Kiểm tra hiệu ứng bậc hai theo phương X

(m) Drift X d r P tot V tot  Kiểm tra

MAI 3,6 0,00061 0,0035 2531,69 65,38 0,04 Thỏa THUONG 3,6 0,00063 0,0036 17360,40 495,67 0,04 Thỏa T16 3,6 0,00064 0,0037 36102,31 991,08 0,04 Thỏa T15 3,6 0,00065 0,0037 54844,23 1455,67 0,04 Thỏa T14 3,6 0,00065 0,0038 73586,14 1889,47 0,04 Thỏa T13 3,6 0,00066 0,0038 92328,06 2292,47 0,04 Thỏa T12 3,6 0,00066 0,0038 111178,58 2665,92 0,04 Thỏa T11 3,6 0,00066 0,0038 130029,11 3009,79 0,05 Thỏa T10 3,6 0,00066 0,0038 148879,64 3322,64 0,05 Thỏa T9 3,6 0,00065 0,0037 167730,16 3604,47 0,05 Thỏa T8 3,6 0,00063 0,0036 186580,69 3855,26 0,05 Thỏa T7 3,6 0,00061 0,0035 205431,22 4075,03 0,05 Thỏa T6 3,6 0,00057 0,0033 224405,89 4264,51 0,05 Thỏa T5 3,6 0,00053 0,0030 243380,57 4423,53 0,05 Thỏa T4 3,6 0,00048 0,0027 262355,25 4551,27 0,04 Thỏa T3 3,6 0,00041 0,0024 281329,93 4647,72 0,04 Thỏa T2 3,6 0,00030 0,0017 299658,20 4711,63 0,03 Thỏa T1 4,2 0,00011 0,0007 311798,16 4730,89 0,011 Thỏa

Bảng 3 31: Kiểm tra hiệu ứng bậc hai theo phương Y

(m) Drift Y d r P tot V tot  Kiểm tra

MAI 3,6 0,00015 0,0008 2531,69 57,55 0,01 Thỏa THUONG 3,6 0,00016 0,0009 17360,40 436,36 0,01 Thỏa T16 3,6 0,00017 0,0010 36102,31 872,47 0,01 Thỏa T15 3,6 0,00018 0,0010 54844,23 1281,47 0,01 Thỏa T14 3,6 0,00019 0,0011 73586,14 1663,36 0,01 Thỏa T13 3,6 0,00020 0,0011 92328,06 2018,13 0,01 Thỏa T12 3,6 0,00021 0,0012 111178,58 2346,88 0,02 Thỏa T11 3,6 0,00022 0,0013 130029,11 2649,61 0,02 Thỏa T10 3,6 0,00023 0,0013 148879,64 2925,02 0,02 Thỏa T9 3,6 0,00024 0,0014 167730,16 3173,12 0,02 Thỏa T8 3,6 0,00024 0,0014 186580,69 3393,90 0,02 Thỏa T7 3,6 0,00025 0,0014 205431,22 3587,37 0,02 Thỏa T6 3,6 0,00026 0,0015 224405,89 3754,17 0,02 Thỏa T5 3,6 0,00026 0,0015 243380,57 3894,16 0,03 Thỏa T4 3,6 0,00026 0,0015 262355,25 4006,61 0,03 Thỏa T3 3,6 0,00025 0,0014 281329,93 4091,53 0,03 Thỏa T2 3,6 0,00020 0,0011 299658,20 4147,78 0,02 Thỏa T1 4,2 0,00007 0,0005 311798,16 4164,74 0,008 Thỏa

THIẾT KẾ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 5)

THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH

4.1.1 Mô hình tính toán và nội lực dầm

Bảng 4 1: Bảng quy đổi tên dầm tầng điển hình từ etabs

STT Tên dầm Label etabs STT Tên dầm Label etabs

Hình 4 1: Tên dầm theo Label etabs

Hình 4 2: Bểu đồ moment dầm tầng điển hình

4.1.2 Tính toán cốt thép dầm

- Chọn dầm DX4.2 ( Label etabs B15 )

Hình 4 3: Nội lực dầm Label B15

4.1.2.1 Tính toán cốt thép chịu lực

+ Bê tông B30: R b 17 (MPa) ; R bt 1,15 (MPa)

+ Thép CB400-V: R s  350 (MPa) ; E s   20 10 (MPa) 4 s s.el 4 s

- Hàm lượng cốt thép tính toán s b b min max R o s

- Giả thiết: a gt 40 mm o gt h  h a 700 40 660 mm

- Giả thiết: a gt 55 mm o gt h  h a 700 55 645 mm

- Theo TCVN 5574-2018 (Mục 8.1.3.2 ): Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: b1 b o

Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện

b1là hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0,3

- Theo TCVN 5574-2018 (Mục 8.1.3.3.1 ): Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo tiết diện nghiêng (Hình 10) được tiến hành theo điều kiện: b sw

Q là lực cắt trên tiết diện nghiêng với chiều dài hình chiếu C lên trục cấu kiện

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

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

sw là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C, lấy bằng 0,75 qsw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo công thức: sw sw sw w q R A

- Giá trị C có thể lấy bằng C o ứng với cực tểu của (Q b Q ) sw

Thay C và o q sw vào QQ b Q sw

Khoảng cách cốt đai tính toán: w,tt b b bt 2 o sw sw

- Đều kện kể đến cốt thép ngang trong tính toán

Trang 43 sw sw sw sw sw b bt w1 w b bt

- Khoảng cách cốt đai tính toán

- Khoảng cách cốt đai lớn nhất

- Theo TCVN 5574-2018 ( Mục 10.3.3.4 ): Khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

- Theo TCVN 9386-2012 ( Mục 5.4.3.1.2 (6)P ): Trong phạm vi các vùng tới hạn của dầm kháng chấn chính, phải được bố trí cốt đai thỏa điều kiện: khangchan w bw bL s min{h / 4; 24d ; 225;8d }

Trong đó: dbL là đường kính thanh thép dọc nhỏ nhất h là chiều cao tiết diện của dầm w dbw là đường kính của các thanh cốt đai, không được nhỏ hơn 6

- Khoảng cách cốt đai thiết kế tk w,1 w ,tt w ,max w ,ct khangchan s min(s ; s ; s ;s ;s )

* Tính toán thép đai từ kết quả nội lực: Q319, 23 kN

- Lực cắt do bê tông chịu

Qmax 319, 23 kN 111, 44 kN Cần tính cốt đai cho dầm

- Chọn cốt đai 8, 2 nhánh (A sw   2 a sw     2 4 2 100,53 mm 2 )

- Khoảng cách cốt đai tính toán

- Khoảng cách cốt đai lớn nhất

- Phạm vi các vùng tới hạn của dầm kháng chấn chính khangchan s min{700 / 4; 24 8; 225;8 18} 144 mm  

- Khoảng cách cốt đai thiết kế stk min(245; 314; 451; 300;144) 144 mm

Vậy chọn bố trí đai 8a100trong đoạn L/4 và 8a200 trong đoạn L/2 còn lại

4.1.3 Tính toán đoạn neo và đoạn nối thép

- Theo TCVN 5574-2018 ( Mục 10.3.5.5 ): chiều dài đoạn neo tính toán yêu cầu của cốt thép, có kể đến giải pháp cấu kiện, được xác định theo công thức: s,cal an o,an s,ef

  A Với o,an s s bond 1 2 bt bond s

- Neo cốt thép trong vùng chịu kéo

- Neo cốt thép trong vùng chịu nén

- Theo TCVN 5574-2018 ( Mục 10.3.6.2 ): Các mối nối cốt thép thanh chịu kéo hoặc chịu nén phải có chiều dài nối chồng không nhỏ hơn giá trị chiều dài s,cal lap o,an s,ef

  A Với o,an s s bond 1 2 bt bond s

- Nối cốt thép trong vùng chịu kéo

- Neo cốt thép trong vùng chịu nén

4.1.4 Tính toán cốt đai gia cường

- Lực cắt tính toán tại dầm phụ Q 123, 62 kN

- Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn 8, A sw 50, 3 mm 2 , đai 2 nhánh n2

 Q nR A nsw sw s 2 210 10   3 50, 3 6 126, 7  5 kNQ123, 62 kN

Thỏa điều kện chống cắt

Hình 4 4: Dầm minh họa tính toán

* Tính tương tự cho các dầm khác ta được:32

Bảng 4 2: Kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình

Chọn thép A sc μ a tk ho [M] gh Kiểm (kNm) (mm) (mm) (mm 2 ) (mm 2 ) % mm mm kNm tra

Bảng 4 3: Kết quả tính toán cốt đai tầng điển hình

Dầm Q d chọn Số nhánh s w1 s w,tt s w,max s w,ct s khangchan s tk kN mm mm

Bảng 4 4: Kết quả tính toán cốt đai gia cường

[Q] Kiểm kN mm 2 kN tra

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

4.2.1 Mô hình SAFE sàn tầng điển hình

- Sử dụng phần mền SAFE 2016 để mô hình sàn tầng điển hình (sàn tầng 5) và tính toán nội lực

- Sơ bộ kích dầm sàn vách: Sàn 150 mm, DC 700x300, DP 250x500, Vách 300

Hình 4 6: Mô hình SAFE sàn tầng điển hình 4.2.2 Tải trọng tác dụng và tổ hợp tải trọng

- Tải tác dụng lên ô sàn sinh viên đã trình bày ở “ Chương 3: Tải trọng và các tổ hợp tải trọng”

- Tải trọng tác dụng lên các ô sàn bao gồm: Tĩnh tải (trọng lượng bản thân, tải hoàn thiện, tải tường) và hoạt tải

- Gán tải trọng đã tính toán vào từng ô sàn tương ứng

4.2.3.1 Kiểm tra độ võng ngắn hạn

- Kiểm tra độ võng ngắn hạn theo combo ( 1HT-TC)

Hình 4 7: Độ võng ngắn hạn của sàn

- Theo TCVN 5574-2018 phụ lục M ( Bảng M.1- Độ võng giới hạn theo phương đứng fu và tải trọng tương ứng để xác định độ võng theo phương đứng ) thức sau f ≤ fgh, trong đó fgh là độ võng giới hạn được xác định như sau:

+ Khi 6 m < L < 12 m thì độ võng giới hạn xác định như sau: gh

+ Độ võng sàn tính bằng SAFE: f = 1,93 (mm )

Thỏa điều kiện độ võng

4.2.3.2 Kiểm tra độ võng toàn phần

- Kiểm tra độ võng toàn phần theo combo ( 1TT-TC + 1HT-TC)

Hình 4 8: Độ võng toàn phần của sàn

- Xuất kết quả từ SAFE ta có: f = 14,38 mm gh

Thỏa điều kiện độ võng

Bảng 4 5: Vật liệu sử dụng

Hình 4 9: Moment dãy Strip layer A theo phương X

Hình 4 10: Moment dãy Strip layer B theo phương Y

- Bề rộng tính toán b 1000 (mm)

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s 4 s.el s

* Kết quả tính toán được trình bày ở bản sau

Bảng 4 6: Kết quả tính toán cốt thép sàn tầng điển hình ( tầng 5 ) Ô Kí hiệu

As à ỉ As chọn kN.m mm mm mm² % chọn mm 2

4.2.5 Kiểm tra vết nứt cho sàn tại vị trí tính toán

- Kiểm tra khả năng chọc thủng theo TCVN 5574:2018 ( Mục 8.2.2)

- Tại mục 8.2.2.1.4 (TCVN 5574:2018 ) ta có:

+ Chiều rộng vết nứt dài hạn được xác định theo công thức: crc crc,1 a a

+ Chiều rộng vết nứt ngắn hạn được xác định theo công thức crc crc,1 crc,2 crc,3 a a a a

Trong đó: acrc1 là chiều rộng vết nứt do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn acrc2 là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời (dài hạn và ngắn hạn) acrc3 là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

- Theo TCVN 5574-2018 ( Bảng 11 ) hệ số từ biến của bê tông B30:  b,cr 1,6

- Theo bảng 17 ( mục 8.2.2.1, TCVN 5574:2018 ) ta có:

+ Giá trị acrc,u của vết nứt dài hạn là 0,3

+ Giá trị acrc,u của vết nứt ngắn hạn là 0,4

- Khai báo tải trọng và xuất kết quả trong phần mền SAFE ta được kết quả như sau:

Hình 4 11: Bề rộng vết nứt ngắn hạn

Thỏa điều kiện vế nứt ngắn hạn crc2 crc,u1 a 0, 04 [a ]0,3

Thỏa điều kiện vế nứt dài hạn

THIẾT KẾ THANG BỘ

CẤU TẠO CẦU THANG

- Cầu thang phải được thiết kế sao cho đáp ứng được yêu cầu về độ bền, độ ổn định, chống cháy, về mặt kết cấu Và đảm bảo thẩm mỹ cho công trình về mặt kiến trúc Đồng thời đảm bảo tận dụng tối đa công năng

- Chọn cầu thang bộ nằm trong trục 1-2/C-D để tính toán

Hình 5 1: Mặt bằng kiến trúc thang bộ tầng điển hình

Hình 5 2: Mặt bằng kết cấu thang bộ tầng điển hình

- Cầu thang từ tầng 3 đến tầng 16 thuộc dạng cầu thang 2 vế, vế 10 và vế 11 bậc

Số bậc thang: Gồm 21 bậc

Chọn h b 172 (mm) và l b 300 (mm) để tính toán

Góc nghiêng của cầu thang b o b h 172 tan 0,573 29 48' cos 0,868 l 300

Chiều dày bản thang bx o

Chọn chiều cao dầm thang d

Chọn bề rộng dầm thang d b

Chọn dầm thang có kích thước: b d h d 200 300 (mm)

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

5.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang xiên

Hình 5 3: Cấu tạo bản thang 5.2.1.1 Tĩnh tải

- Cắt dải bản dài 1m để tính toán

- Tĩnh tải được xác định theo công thức sau: n i tdi i

i: Khối lượng của lớp thứ i

tdi: Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng n : Hệ số tin cậy lớp thứ i i

- Chiều dày tương đương của bậc thang được xác định theo công thức: (Kết cấu bê tông cốt thép 3 – thầy Võ Bá Tầm) b b i td b

Trong đó: b b l , h : Chiều dài và chiều cao bậc thang

i: Chiều dày tương đương của lớp thứ i

Lớp đá granit tự nhiên b b i td b

Lớp vữa xi măng b b i td b

Bạc thang gạch b td h cos 172 0,868

Tĩnh tải tay vịn gỗ + inox: 0,3 kN/m

Bảng 5 1: Tĩnh tải bản nghiêng thang

Hệ số vượt tải n g tc

Lớp đá Granit tư nhiên 22 20 27,29 1,2 0,600 0,720

Lớp bê tông cốt thép 25 140 - 1,1 3,500 3,850

- Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737:2023 cho cầu thang: tc 2 p  3 (kN / m ) có hệ số vượt tải n 1,3

- Bản thang nghiêng tc tc 2 ptd p cos  3 0,8682, 60 (kN / m ) tt tc 2 ptd p cos   n 3 0,868 1,3 3,39 (kN / m )

5.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Bảng 5 2: Tải trọng bản chiếu nghỉ

Loại tải trọng Lớp cấu tạo 

Hệ số vượt tải n g tc

Lớp đá Granit tư nhiên 22 20 1,2 0,440 0,528

Lớp bê tông cốt thép 25 140 1,1 3,500 3,850

TÍNH TOÁN BẢN THANG CỦA CẦU THANG

- Bản thang thuộc loại bản chịu lực theo 1 phương, Xem bản thang là dầm gãy khúc liên kết vào bản sàn và dầm Căn cứ vào điều kiện thi công và thiên về an toàn, sinh viên chọn sơ đồ kết cấu bản thang là một gối cố định và một gối di động

- Bản thang có bề rộng B = 1 m ta quy đổi tải phân bố đều trên chiều dài

+ Đối với chiếu nghỉ tt cn ct q (g p ) B 9,397 1 9,397 (kN / m)

+ Đối với bản nghiêng tt bn tn q (g p ) B (7, 601 3,39) 1 10,99 (kN / m)  

Hình 5 4: Sơ đồ tính cầu thang 5.3.2 Tính toán thép cho bản thang

Hình 5 5: Biểu đồ moment bản thang (kN.m )

- Chọn lớp bê tông bảo vệ a 25 (mm)ho   h a 140 25 115 (mm) 

- Thép cấu tạo theo phương ngang chọn 6a200

- Điều kiện kiểm tra hàm lượng cốt thép

Bảng 5 3: Bảng tính cốt thép bản thang

TÍNH TOÁN DẦM

5.4.1 Tính toán dầm chiếu nghỉ

Hình 5 6: Phản lực gối tựa của bản thang

- Tải trọng bản thân d s g     n b (h h ) 1,1 25 0, 2 (0,3 0,14)     0,88 (kN / m)

- Tải trọng tường xây trên dầm tx t d q    n b (h h ) 1,1 18 0, 2 (3,6 0,7) 11, 48 (kN / m)     

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

Hình 5 7: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

Hình 5 8: Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ

Hình 5 9: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 5.4.2 Tính cốt thép dọc

- Chọn lớp bê tông bảo vệ a 30 (mm)ho   h a 300 20 270 (mm)

- Điều kiện kiểm tra hàm lượng cốt thép s min max o

Bảng 5 4: Bảng tính cốt thép dọc

- Ta lấy lực cắt lớn nhất để tính toán cốt đai cho cấu kiện dầm

+ Bê tông B30: R b 17 (MPa) ; R bt 17 (MPa)

+ Thép CB300-V: R s 260 (MPa) ; R sw 210 (MPa)

- Kích thước tiết diện: b h 200 300 (mm)

* Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính

 Dầm đảm bảo điều kiện chịu ứng suất nén

* Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông

 Bê tông đủ khả năng chịu cắt

Vậy chọn bố trí cốt đai 2 nhánh 6a200để bố trí cho cả dầm

5.4.4 Kiểm tra chuyển vị cho cầu thang

Hình 5 10: Biểu đồ chuyển vị của cầu thang

Chuyển vị lớn nhất là max l 2450 f 4,8 (mm) [f] 12, 25 (mm)

 Thỏa điều kiện chuyển vị

THIẾT KẾ CỘT ĐỠ DẦM CHIẾU NGHỈ

* Chọn sơ bộ tiết diện cột

- Cột có liên kết 1 đầu ngàm và 1 đầu khớp, chọn sơ bộ theo công thức:

Fb : là diện tích tiết diện ngang của cột

   : hệ số kể đến thực tế cột còn chịu momen uốn do gió

N : lực nén lớn nhất xuất hiện trong cột

Rb : Cường độ làm việc của bê tông

- Hệ số điều kiện làm việc của bê tông   b 1

- Chọn cốt thép theo cấu tạo 4 12 (A st 452, 39 mm ) 2 st t

- Kiểm tra khả năng chịu lực của cấu kiện

Thỏa khả năng chịu lực

- Chọn cốt đai theo cấu tạo 6a180

- Bố trí cốt thép như hình vẽ

Hình 5 11: Bố trí thép cột

* Cột chống lên dầm DY10.2 đã tính ở mục 4.1 chương 4 của đồ án

Hình 5 12: Bố trí thép cột chống lên dầm

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2

THIẾT KẾ CỘT KHUNG TRỤC 2

- Nén lệch tâm xiên là trường hợp phổ biến trong kết cấu công trình Xảy ra khi: + Lực dọc N không nằm trong mặt phẳng đối xứng nào

+ Khi lực dọc N tác dụng đúng tâm, kết hợp với momen M mà mặt phẳng tác dụng của nó không trùng với mặt phẳng đối xứng nào

* Sình viên chọn phương pháp tính gần đúng quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí đều theo chu vi cột

* Bước 1: Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột lệch tâm xiên: x y

 C  với C , C x y lần lượt là các cạnh của tiết diện

* Bước 2: Tính toán ảnh hưởng uốn dọc theo 2 phương:

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

0x x ax ay l C l C e max ; ;10mm ; e max ; ;10mm

- Độ lệch tâm tĩnh học: x y x1 y1

- Độ lệch tâm tính toán:

- Độ mảnh theo hai phương ( TCVN 5574-2018, mục 8.1.2.4.2 )

+ Nếu     x 14 x 1 ( bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc )

 ( kể đến ảnh hưởng của uốn dọc )

   M  để đơn giản cho việc tính toán, ta lấy L1 L

- Momen uốn tăng lên do uốn dọc: M * x   N e x 0x

- Tính tương tự cho phương Y

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

* Bước 4: Tính toán diện tích cốt thép:

 h  Nén lệch tâm rất bé

- Hệ số độ lệch tâm e

- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm e

- Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: e b e st sc b

   Nén lệch tâm bé, xác định lại chiều cao vùng nén x

- Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: b x 0 st sc a

- Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau:

Trường hợp 4: x 1 2a ' Nén lệch tâm đặc biệt

- Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: a st s a

6.1.3 Tính toán cốt thép cột

- Tính toán cột C3, C8 khung trục 2-A -> 2- D

Hình 6 1: Mặt bằng cột vách tầng điển hình

- Xuất nội lực TH11 cột C3 tầng 5 ta có: x y

- Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột lệch tâm xiên x y

- Chiều dài tính toán: ( TCVN 5574-2018, mục 8.1.2.4.4 )

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

0x x ax ay l C 3600 900 e e max ; ;10mm max ; ;10mm 30 mm

- Độ lệch tâm tĩnh học:

0 y ay y1 e max(e , e ) 30 mm e max(e , e ) 40, 52 mm

- Độ mảnh theo hai phương ( TCVN 5574-2018, mục 8.1.2.4.2 )

         ( bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc )

- Momen uốn tăng lên do uốn dọc theo phương X

- Momen uốn tăng lên do uốn dọc theo phương Y

- Quy đổi bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương:

 Đưa về bài toán lệch tâm phẳng theo phương Y y x

- Tính toán diện tích cốt thép:

     Nén lệch tâm rất bé

- Hệ số độ lệch tâm e

- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm e

- Diện tích toàn bộ cốt thép tính e 6 b e st sc b

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép sc min max o

Bảng 6 1: Kết quả tính toán thép cột C3

TH N M x =M 3 M y =M 2 a gt As Chọn thép

Asc μ mm mm mm kN kNm kNm mm mm 2 mm 2 %

Bảng 6 2: Kết quả tính toán thép cột C8

6.1.4 Tính toán cốt đai cột có hệ số kháng chấn

6.1.4.1 Tính toán chiều dài vùng tới hạn

- Các vùng trong khoảng cách l kể từ cả hai tiết diện đầu mút của cột kháng chấn cr chính phải được xem như là các vùng tới hạn.

- Chiều dài của vùng tới hạn l có thể được tính toán từ biểu thức sau đây: cr

Trong đó: hclà kích thước lớn nhất tiết diện ngang của cột lcl là chiều dài thông thủy của cột

- Nếu l / h 3 cl c  , toàn bộ chiều cao của cột kháng chấn chính phải được xem như là một vùng tới hạn và phải được đặt cốt thép theo quy định

Bảng 6 3: Kết quả tính toán chiều dài của vùng tới hạn

6.1.4.2 Cốt thép đai và bố trí đai của cột tại vùng tới hạn

* Theo TCVN 9386-2012, mục 5.4.3.2.2 (10P) (11) ta có:

- Trong phạm vi các vùng tới hạn của những cột kháng chấn chính, cốt đai kín và đai móc có đường kính ít nhất là 6 mm, phải được bố trí với một khoảng cách sao cho bảo đảm độ dẻo kết cấu tối thiểu và ngăn ngừa sự mất ổn định cục bộ của các thanh thép dọc Hình dạng đai phải sao cho tăng được khả năng chịu lực của tiết diện ngang do ảnh hưởng của ứng suất 3 chiều do các vòng đai này tạo ra

- Những điều kiện này được xem như thỏa mãn nếu:

+ Khoảng cách s giữa các vòng đai không được vượt quá:

Trong đó: b0 là kích thước tối thiểu của lõi bêtông dbL là đường kính tối thiểu của các thanh cốt thép dọc

- Công trình thiết kế kháng chấn nên sinh viên chọn thép 8, đai 2 nhánh

- Cốt thép cột tại vùng nối thép smin(100; b / 4)min(100;700 / 4) 100 mm

Với b là bề rộng cột

THIẾT KẾ DẦM

- Thiết kết dầm khung trục 2 gồm 3 dầm: DY6.1, DY6.2, DY7

- Tính toán thép dầm và đai gia cường tương tự chương 4, mục 4.1 trong đồ án tốt nghiệp đã trình bày ở trên ta được kết quả như sau:

Bảng 6 4: Kết quả tính dầm khung trục 2

Tầng Dầm Vị trí M a gt A s

Chọn thép A sc μ a tk ho [M] gh Kiểm (kNm) (mm) (mm 2 ) (mm 2 ) % mm mm kNm tra

Gối phải 379,22 50 1847 4ỉ25+2ỉ20 2592 1,33 49 651 509,89 Ok T1 DY6.2 Gối trỏi 104,90 63 484 4ỉ25+4ỉ25 3927 2,05 62 638 691,00 Ok

Bảng 6 5: Kết quả tính toán cốt đai gia cường dầm khung trục 2

[Q] Kiểm kN mm 2 kN tra

[Q] Kiểm tra kN mm 2 kN

THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN

- Phương pháp vùng biên chịu mô men: Phương pháp này xem cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách chịu toàn bộ moment, lực dọc trục được giả thiết là phân bố đều trên toàn bộ chiều dài vách.

Hình 6 2: Sơ đồ tính thép vách vùng biên chịu moment

* Bước 1: Giả thuyết chiều dài B của vùng biên chịu moment

- Giả thuyết vùng biên chịu kéo và vùng biên chịu nén bằng nhau:

- Quy đổi moment My 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: b y tr / ph v v b,tr b,ph

Av là diện tích mặt cắt ngang vách

Ab là diện tích mặt cắt ngang vùng biên, A b B L v b

- Qui ước dấu (+) khi vùng biên đang chịu nén, dấu (-) khi vùng biên 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: n b b s,n sc

 Với  là hệ số uốn dọc

   bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc,  1

* Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

- Trường hợp không thỏa mãn điều kiện, hiệu chỉnh như sau:

+ Nếu   b 4%Tăng chiều dài vùng biên b,max L v

+ Nếu   b 1%Giảm chiều dài vùng biên L b,max B v

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

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

- Lực nén mà vùng giữa phải chịu

- Tính toán theo công thức cốt thép chịu nén ở bước 3

* Tính toán thép dọc cho vách V1

- Tính toán minh họa vách đơn P1 tầng 2, có B L H  300 3375 4200 mm 

Bảng 6 6: Nội lực từ Etabs

Tầng combo Trường hợp N M kN kN.m

- Giả thuyết vùng biên chịu kéo và vùng biên chịu nén bằng nhau: b,tr b,ph

- Lực phân phối vào vùng biên trái b y tr v v b,tr b,ph

- Lực phân phối vào vùng biên phải b y ph v v b,tr b,ph

 Xét hệ số kể đến uốn dọc

- Diện tích cốt thép chịu nén phân phối vào vùng trái chịu nén

- Hàm lượng cốt thép vùng biên

- Lực nén mà vùng giữa phải chịu n,g

- Diện tích thép vùng giữa

Chọn đặt thép cấu tạo 38 16 (A s 76, 4 cm ) 2

- Tính tương tự cho vách V2 và các tầng còn lại

- Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau:

Bảng 6 7: Kết quả tính toán cốt thép vách V1

N M A s,tr A s,ph A s,g Chọn thép A sc,b A sc,g  kN kN.m cm 2 cm 2 cm 2 Biên Giữa cm 2 cm 2 %

Bảng 6 8: Kết quả tính toán thép vách V2

N M A s,tr A s,ph A s,g Chọn thép A sc,b A sc,g  kN kN.m cm 2 cm 2 cm 2 Biên Giữa cm 2 cm 2 %

THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG

- Tiêu chuẩn tính toán thống kê: TCVN 9386-2012, TCVN 9153-2012

- Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Độ dốc các lớp nhỏ, nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất Khu đất được khảo sát bằng phương pháp khoan, xuyên tiêu chuẩn SPT

Bảng 7 1: Chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Số liệu thống kê γ γ' I L c φ k 0,7 18 - - - - Đất san lấp

Sét pha nhẹ - sét nâu vàng - nâu đỏ, trạng tháo dẻo cứng,

Bùn sét, màu xám đen, trạng thái chảy

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

Tên lớp Chiều dày lớp (m) Chỉ tiêu thống kê

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

Cát pha, màu xám trắng - nâu hồng - nâu vàng - xám vàng,

Bảng 7 2: Phân loại đất và chỉ số SPT Tên lớp đất Tên đất Trạng thái đất N SPT

7.1.2 Lựa chọn giải pháp móng

- Các lớp đất ở phần trên như lớp 1 (sét pha nhẹ - sét nâu vàng - nâu đỏ, trạng tháo dẻo cứng), lớp 2 (bùn sét, màu xám đen, trạng thái chảy), lớp 3 ( sét, màu xám xanh

- nâu vàng, trạng thái dẻo cứng ), lớp 4 (sét pha, màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng ) đều là lớp đất yếu, khả năng chịu nén, lún yếu và không ổn định về tính chất cơ lý và bề dày Chỉ có lớp 5 (cát pha trạng thái chặt vừa) là lớp đất tốt

- Với quy mô và tải trọng công trình, giải pháp móng sâu là hợp lý nhất Công trình nằm trong khu vực nội thành nên việc sử dụng giải pháp đóng hay ép cọc bê tông đục sẵn sẽ gặp nhiều khó khăn Sinh viên sử dụng giải pháp cọc khoan nhồi

THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI

7.2.1 Thông số thiết kế cọc

Bảng 7 3: Thông số thiết kế

Thông số Giá trị Đơn vị Đường kính 1 m

Chiều dài cọc 48,9 m Đoạn âm vào đài móng 0,9 m

Chiều dài cọc tính từ đáy đài 48 m

Số cốt thộp dọc ỉ20 16 Thanh

- Diện tích cốt thép trong cọc:

7.2.2 Tính sức chịu tải của vật liệu làm cọc

- Theo 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:

Rb: Cường độ chịu nén của bê tông B30, R b 17 MPa

Rsc: Cường độ chịu nén của cốt thép CB400-V, R sc 350 MPa γcb = 0,85: Hệ số điều kiện làm việc khi đổ bê tông theo phương đứng γ’cb = 0,7: Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc

: Hệ số uốn dọc của cọc phụ thuộc vào độ mảnh 

- Chiều dài tính toán cọc: tt o l l 2

Trang 119 lo : Chiều dài cọc kể từ đáy đài đến cao độ san nền, lo = 0 α : Hệ số biến dạng xác định theo phụ lục A, TCVN 10304: 2014,

Với: k : Hệ số tỉ lệ tra bảng A.1, TCVN 10304 – 2014, k 12000 bp : Đường kính cọc quy ước, dp 1,5d 0,5 1,5 0,5 2 m      γc : Hệ số điều kiện làm việc, đối với cọc độc lập γc = 3

E : Hmô đun đàn hồi vật liệu làm cọc

I : Mô men quán tính tiết diện cọc

- Chiều dài tính toán cọc tt o

- Độ mãnh của cọc ltt 5, 76

- Sức chịu tải theo vật liệu

7.2.3 Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

- Theo TCVN 10304:2014, mục 7.3.2 sức chịu tải cơ lý của đất nền được xác định theo công thức: c,u _1 c cd b b cf i i

c: Hệ số điều kiện làm việc của cọc,   c 1

cq: Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, lấy cho trường hợp dùng phương pháp đổ bê tông dưới nước,   cq 0, 9

A b : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc u : Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc l i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i qb : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc

Trang 120 fi: Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc ( TCVN 10304:2014 )

- Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc ( TCVN 10304:2014, mục 7.2.3.2 )

    : Hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị số góc ma sát trong tính toán  1 của nền đất Lấy theo TCVN 10304:2014, bảng 6, nhân với hệ số chiết giảm 0,9

I: Dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc (có xét tác dụng đẩy nổi)

I: Dung trọng tính toán trung bình của đất trên mũi cọc (có xét tác dụng đẩy nổi) h: Chiều sâu hạ cọc, kể từ mặt đất tự nhiên đến mũi cọc d: Đường kính cọc

- Dung trọng tính toán của đất dưới mũi cọc:   ' I 10, 52 kN / m 3

- Dung trọng tính toán của đất dưới mũi cọc

- Góc ma sát của đất dưới mũi cọc

Bảng 7 4: Cường độ sức kháng cắt trung bình theo chỉ tiêu cơ lý

Lớp Chiều dày Độ sệt

- Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền c,u _1 c cd b b cf i i

7.2.4 Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền

- Theo TCVN 10304:2014, mục 7.3.2 sức chịu tải cực hạn của đất nền được xác định theo công thức: c,u _ 2 c cd b b cf i i

A b : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc u : Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc l i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

Trang 122 q b : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc fi: Cường độ kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc

- Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc b u c ,pn q q c N ' q '  N '

Trong đó: c: Cường độ sức kháng không thoát nước của đất dưới mũi cọc q '  ,pn: Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn ZL thì q '  ,pn ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc Nếu chiều sâu mũi cọc lớn hơn ZL thì q '  ,pn bằng ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại ZL c q

N ' , N ' : Hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc

- Cường độ kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc

: Hệ số phụ thuộc thi công và phương pháp xác định cu cu,i: Cường độ kháng uốn không thoát nước của lớp đất thứ i, cu,i 6, 25Nspt

Trong đó: ki: Hệ số áp lực ngang của đất lên cọc, phụ thuộc vào loại cọc

v,z : Ứng suất pháp hữu hiệu theo phương đứng

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

- Đất dưới mũi cọc trạng thái chặt vừa:

- Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc

- Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc q b c N ' u c q '  ,pn N ' q 192, 2 60 11532,12 kN / m  2

Bảng 7 5: Cường độ sức kháng cắt trung bình theo đất nền

- Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ c,u _ 2 c cd b b cf i i

7.2.5 Xác định sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT

- Theo TCVN 10304: 2014, phụ lục G.3.2 sức chịu tải cực hạn của cọc xác định theo công thức: c,u _ 3 c cd b b cf c,i c,i s,i s,i

A b : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc u : Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc lc,i: Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i ls,i: Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i fc,i: Cường độ kháng trung bình của lớp đất dính thứ i trên thân cọc fs,i: Cường độ kháng trung bình của lớp đất rời thứ i trên thân cọc q b : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc, được xác định như sau: + Khi Khi mũi cọc nằm trong đất rời q b 300N p cho cọc đóng (ép) và q b 150N p cho cọc khoan nhồi

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

- Đối với cọc khoan nhồi s,i s,i c,i p L u,i f 10N ; f f c

- Đất dưới mũi cọc là đất rời và sử dụng cọc khoan nhồi

Bảng 7 6: Cường độ kháng cắt trung bình theo thí nghiệm SPT

- Sức chịu tải theo chỉ số SPT c,u _ 3 c cd b b cf c,i c,i s,i s,i

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

- Sức chịu tải nhỏ nhất của cọc theo các chỉ tiêu c,k c,u _1 c,u _ 2 c,u _ 3

- Theo TCVN 10304:2014, mục 7.1.11 sức chịu tải thiết kế được tính theo điều kiện: o c,k c,d c,d c,d n k

N , R : Trị tính toán tải trọng nén và kéo tác dụng lên cọc

o: Hệ số điều kiện làm việc,   o 1,15trong móng nhiều cọc

n: Hệ số tầm quan trọng của công trình, lấy   n 1, 2với công trình cấp I

k: Hệ số độ tin cậy của đất nền

Bảng 7 7: Sức chịu tải thiết kế theo số lượng cọc bố trí

Móng có ít nhất 21 cọc 1,4

Móng có 6 cọc đến 10 cọc 1,65 6263,49

- Xác định số lượng cọc tt c,d n k N

 R với k  (1, 2 1,5)  hệ số xét đến ảnh hưởng của moment

Bảng 7 8: Sơ bộ số lượng cọc cho đài móng

Móng N tt (kN) Hệ số R c,d (kN) Số cọc Chọn

Hình 7 1: Mặt bằng bố trí đài cọc

THIẾT KẾ MÓNG CỘT MC1

7.3.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn

- Kiểm tra cọc đơn theo điều kiện: min o max c,d n

P , P : Phản lực đầu cọc nhỏ nhất và lớn nhất

- Hệ số nền được tính toán theo thí nghiệm hiện trường z

N: lực nén lên cọc đơn

* Theo TCVN 10304:2014, mục 7.4.2 ta có:

- Tính toán độ lún cọc đơn xuyên qua lớp đất với modun trượt G1, G2 và hệ số poisson

, có thể thực hiện với điều kiện l/d > G1l/G2l>1, trong đó l là chiều dài cọc, d là đường kính cọc, theo các công thức:

- Đối với cọc treo đơn không mở rộng mũi

N: Tải trọng thẳng đứng lên cọc, tính bằng MN

: Hệ số được xác định theo công thức:

  : Hệ số tương ứng cọc tuyệt đối (EA )

  : Hệ số tương ứng cọc tuyệt đối với nền đồng nhất có đặc trưng G1 và  1

  : Độ cứng tương đối của cọc

EA: Độ cứng thân cọc chịu nén, tính bằng MN

  kn: Hệ số được xác định theo công thức: k n 2,82 3, 78  2,18 2 Ứng với     ( 1 2 ) / 2 và khi    1

G ,  : Các đặc trưng được lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc

G ,  : Được lấy trong phạm vi bằng 0.5l, từ độ sâu l đến độ sâu 1.5l kể từ đỉnh cọc với điều kiện đất dưới mũi cọc không phải than bùn, bùn hay đất ở trạng thái chảy Cho phép lấy modun G0, 4E o

: Hệ số poisson của đất

+ Cát: 0,2 – 0,28 + Cát pha: 0,25 – 0,31 + Sét pha: 0,2 – 0,37 + Sét: 0,1 – 0,41

* Theo TCVN 9351-2012, Mô đun biến dạng của từng lớp đất a c(Nspt 6)

Trong đó: a: Hệ số, được lấy bằng 40 khi Nspt > 15, lấy bằng 0 khi Nspt < 15 c: Hệ số phụ thuộc vào loại đất

+ Đất sét: c = 3 + Đất cát mịn: c = 3,5 + Đất cát trung: c = 4,5 + Đất cát thô: c = 7 + Đất cát lẫn sạn sỏi: c + Đất sạn sỏi lẫn cát: c = 12

7.3.1.2 Tính toán hệ số nền

- Số lượng cọc cho đài là 4 cọc

- Khoảng cách giữa 2 tim cọc phải 3d, khoảng cách giữa tim cọc và mép đài bằng d ( với d là kích thước cạnh của cọc )

Hình 7 2: Bố trí cọc móng MC1 Bảng 7 9: Modun cho từng lớp đất

Lớp đất N spt a c E o G i G 1 G 2 kPa kPa kPa kPa

Bảng 7 10: Hệ số poisson cho từng lớp đất

Lớp đất Hệ số poison   

- Độ cứng thân cọc chịu nén

- Độ cứng tương đối của cọc

- Kiểm tra độ lún cọc đơn không mở rộng mũi

7.3.1.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc bằng phần mềm SAFE 2016

Hình 7 3: Phản lực đầu cọc móng MC1

- Kiểm tra cọc đơn theo điều kiện min o max c,d n

Thỏa điều kiện phản lực đầu cọc

7.3.2 Kiểm tra ổn định nền móng cọc

7.3.3 Xác định khối móng qui ước

Hình 7 4: Kích thước khối móng qui ước

- Tính toán gốc ma sát trung bình mà cọc xuyên qua các lớp đất tb

- Kích thước tiết diện của khối móng quy ước tb qu d c

- Diện tích khối móng quy ước:

7.3.4 Kiểm tra độ ổn định nền dưới khối móng qui ước

- Theo TCVN 9362-2012, mục 4.6.9, sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất tại đáy của móng khối quy ước: tc 1 2

II II II II o tc

Trong đó: m1, m2: Trị số điều kiện làm việc của đất nền và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình tác dụng qua lại nền ktc: Hệ số tin cậy lấy theo mục 4.6.11

A, B, D: Các hệ số không thứ nguyên b: Cạnh bé (bề rộng) của đáy móng h: Chiều sâu đặt móng so với cốt qui định bị bạt đi hoặc đắp thêm

II: Dung trọng của đất dưới đáy móng

 : Dung trọng của đất trên đáy móng cII : Lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng ho : Chiều sâu đến nền tầng hầm

kc : Trọng lượng thể tích trung bình của kết cấu sàn hầm

- Áp lực tiêu chuẩn tại đáy của móng khối quy ước được tính theo điều kiện sau: tc tc tc qu x y max min qu x y

Trong đó: tc tc tc x x

M M  h Q : Moment tiêu chuẩn theo phương X tc tc tc y y

M M  h Q : Moment tiêu chuẩn theo phương Y

  : Moment khang uốn theo phương X

  : Moment khang uốn theo phương Y

Fqu: Diện tích khối móng qui ước tc

 : Tổng lực tác dụng theo phương thẳng đứng lên đáy móng khôi quy ước, bao gồm lực nén từ công trình, trọng lượng đài, trọng lượng cọc và trọng lượng phần đất nằm trong khối móng quy ước

- Kiểm tra điều kiện áp lực nền dưới đáy móng như sau: tc max min tc tb p 1, 2R p 0 p R

7.3.4.2 Sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất tại đáy của khối móng qui ước

- Tra bảng 14, 15, TCVN 9362:2012, mục 4.6.10 và mục 4.6.11 ta có:

- Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền tại dáy của khối móng qui ước tc 1 2

II II II II o tc

7.3.4.3 Áp lực tiêu chuẩn dưới khối móng qui ước

Bảng 7 11: Nội lực tiêu chuẩn tính toán móng

(kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m)

- Moment dưới đáy móng qui ước tc tc x x x

Bảng 7 12: Trọng lượng đất, đài, cọc trong khối móng qui ước

Lớp đất h i F qu  đất  bt V đài V cọc TL lớp đất m m 2 kN/m 3 kN/m 3 m 3 m 4 kN k 0,7 160,08 18,00 25,00 0,0 0,0 2016,99

- Tổng lực nén tác dụng lên khối móng qui ước tc

- Áp lực tiêu chuẩn dưới khối móng qui ước

- Kiểm tra điều kiện áp lực nền dưới đấy móng

2 tc 2 tb p 682, 49 kN / m 1, 2R 3082, 38 kN / m p 612,15 kN / m 0 p 647, 32 kN / m R 2568, 65 kN / m

Thỏa điều kiện áp lực nền dưới đáy móng

7.3.5 Kiểm tra điều kiện lún của móng

* Theo TCVN 9362-2012,mục C.1.6 ta có:

- Độ lún nền móng theo phương pháp cộng lớp xác định theo công thức: n   i i

S : Độ lún cuối cùng của móng n : Số lớp chia theo độ sâu của tầng chịu nén của nền

: Hệ số không thứ nguyên,  0,8 hi: Chiều dày lớp đất thứ i

Ei: Modun biến dạng của lớp đất thứ i pi : Áp lực trung bình trong lớp đất thứ i, bằng nửa tổng số áp lực thêm  gl , tại giới hạn trên và dưới của lớp đó xác định theo công thức: gl (Ptb d)

Trong đó: ptb: Áp lực trung bình dưới đáy móng

d: Áp lực bản thân đất nền dưới đáy móng

: Hệ số tính đến sự thay đổi theo độ sâu của áp lực thêm, tra bảng C.1

 S : Độ lún giới hạn, lấy theo bảng 16 TCVN 9362-2012

- Điều kiện dừng tính lún Đất tốt bt gl

7.3.5.2 Tính toán độ lún móng

- Ứng suất bản thân tại đáy móng d

- Ứng suất gây lún tại đáy móng

Bảng 7 13: Kết quả tính lún móng MC1

- Kiểm tra điều kiện dừng tính lún bt gl

Thỏa điều kiện biến dang lún

7.3.6 Kiểm tra điều kiện đài tuyệt đối cứng

Hình 7 5: Tiết diện chống xuyên thủng đài cọc

- Xét theo điều kiện đài tuyệt đối cứng d c d c o o

Trong đó: ho: Chiều cao làm việc của đài cọc

Bd và Hd: Lần lượt là khoảng cách cọc th bc và lc: Lần lượt là chiều rộng và chiều cao của cột

Thỏa điều kiện đài tuyệt đối cứng

Với: ax, ay là khoảng cách từ mép cột đến tim cọc theo phương X và phương Y

 Các cọc đều nằm trong tháp xuyên thủng là đài tuyệt đối cứng không cần kiểm tra điều kiện xuyên thủng

7.3.7 Tính toán cốt thép đài móng

Hình 7 6: Biểu đồ moment móng MC1 theo phương X và Y

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s 3 s.el 5 s

* Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau

- Các vị trí còn lại tính tương tự như trên

Bảng 7 14: Kết quả tính toán thép đài móng MC1

 m  ζ A s Chọn thép A sc μ kN.m mm mm mm 2 ỉ a mm 2 %

THIẾT KẾ MÓNG VÁCH MV3

* Lý thuyết tính toán đã trình bày ở mục 7.3.1.1

Hình 7 7: Bố trí cọc móng MV3

Hình 7 8: Phản lực đầu cọc móng MV3

II II II II o tc

2 tc 2 tb p 705, 03 kN / m 1, 2R 3098, 74 kN / m p 584, 58 kN / m 0 p 644,81 kN / m R 2582, 29 kN / m

* Lý thuyết tính toán đã trình bài ở mục 7.3.5.1

Bảng 7 17: Kết quả tính lún móng MV3

7.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc

- Tính toán chọc thủng cấu kiện chịu lực tập trung và moment uốn tập trung, được tiến hành theo điều kiện: x y b,u bx,u by,u

F, M , M : Lần lượt là lực tập trung và các moment uốn tập trung theo phương các trục X và Y do ngoại lực b,u bx,u by,u

F , M , M : Lần lượt là lực tập trung giới hạn và các moment uốn tập trung giới hạn theo phương các trụ X và Y, mà bê tông trong tiết diện ngang tính toán có thể chịu được, khi chúng tác dụng độc lập

N tt : Lực dọc tác dụng lên đài n : Số cọc trong đài k : Số cọc nằm ngoài vùng xuyên thủng

Trong đó: u : Chu vi đường bao của tiết diện ngang tính toán ho: Chiều cao làm việc của đài móng

Và: b,u bt b o bt bx ( y) o max

W b : Moment kháng uốn của đường bao tính toán của tiết diện ngang bx ( y)

I : Moment quán tính của đường bao tính toán đối với các trục Y1 và X1, đi qua trọng tâm của nó x(y)max: Khoảng cách lớn nhất tính từ đường bao tính toán đến trọng tâm của nó

7.4.6.2 Tính toán moment quán tính đường bao xuyên thủng

Hình 7 10: Tiết diện chống xuyên thủng đài MV3 Bảng 7 18: Kết quả tính toán monent quán tính đường bao chống xuyên thủng

7.4.6.3 Tính toán các đại lượng chống xuyên thủng

Bảng 7 19: Nội lực tính toán

- Chu vi đường bao tiết diện ngang tính toán: u21,8 m

- Lực tập trung giới hạn b,u bt o

- Moment uốn tập trung giới hạn bx b,ux bt o max

- Lực tập trung gây xuyên thủng

- Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng x y b,u bx,u by,u

Thỏa điều kiện chống xuyên thủng

Hình 7 11: Biểu đồ moment móng MV3 theo phương X và Y

Bảng 7 20: Kết quả tính toán thép đài móng MV3

THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG MLT

Hình 7 12: Bố trí cọc móng MLT

Hình 7 13: Phản lực đầu cọc móng MLT

II II II II o tc

2 tc 2 tb p 905, 54 kN / m 1, 2R 3296, 2 kN / m p 664, 09 kN / m 0 p 784,81 kN / m R 2746,83 kN / m

Bảng 7 23: Kết quả tính lún móng MLT

7.5.6 Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng

* Kiểm tra lún lệch theo TCVN 9362: 2012, mục 4.6.28, bảng 16 gh,c gh,lt

Trong đó: gh,c gh,lt

S , S : Là tổng độ lún của móng cột và móng lõi thang

L: Là khoảng cách ngắn nhất giữa 2 đài móng

Sinh viên tăng cọc tại móng lõi thang thêm 2m

THIẾT KẾ LẠI MÓNG LÕI THANG MLT

7.6.1 Sức chịu tải thiết kế và bố trí cọc móng lõi thang

Bảng 7 24: Thông số thiết kế cọc móng lõi thang

Thông số Vách lõi thang Đơn vị Đường kính 1 m

Chiều dài cọc 50,9 m Đoạn âm vào đài móng 0,9 m

Chiều dài cọc tính từ đáy đài 50 m

Số cốt thộp dọc ỉ20 16 Thanh

Diện tích thép dọc Ast 5026,55 mm 2

Diện tích tiết diện ngang Ab 0,785 mm 2

Chu vi tiết diện cọc u 3,142 m

- Tính tương tự mục 7.2 chương 7 đồ án tốt nghiệp ta được kết quả như sau:

- Sức chịu tải nhỏ nhất của cọc theo các chỉ tiêu c,k c,u _1 c,u _ 2 c,u _ 3

Bảng 7 25: Sức chịu tải thiết kế theo số lượng cọc bố trí

Móng có ít nhất 21 cọc 1,4

Bảng 7 26: Chọn sơ bộ số lượng cọc cho đài móng

Móng N tt (kN) Hệ số R c,d (kN) Số cọc Chọn

Hình 7 15: Phản lực đầu cọc móng MLT

II II II II o tc

2 tc 2 tb p 884, 21 kN / m 1, 2R 3459, 48 kN / m p 575, 78 kN / m 0 p 709, 99 kN / m R 2882, 9 kN / m

Bảng 7 29: Kết quả tính lún móng MLT

7.6.7 Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng

* Kiểm tra lún lệch theo TCVN 9362: 2012, mục 4.6.28, bảng 16 gh,c gh,lt

Trong đó: gh,c gh,lt

S , S : Là tổng độ lún của móng cột và móng lõi thang

L: Là khoảng cách ngắn nhất giữa 2 đài móng

7.6.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc

7.6.8.1 Tính toán moment quán tính đường bao xuyên thủng

Hình 7 17: Tiết diện chống xuyên thủng đài MLT

Bảng 7 30: Kết quả tính toán monent quán tính đường bao chống xuyên thủng

7.6.8.2 Tính toán các đại lượng chống xuyên thủng

Bảng 7 31: Nội lực tính toán

- Chu vi đường bao tiết diện ngang tính toán: u53, 2 m

- Lực tập trung giới hạn b,u bt o

- Moment uốn tập trung giới hạn bx b,ux bt o max

- Lực tập trung gây xuyên thủng

- Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng x y b,u bx,u by,u

Thỏa điều kiện chống xuyên thủng

Hình 7 18: Biểu đồ moment móng MC3 theo phương X và Y

Bảng 7 32: Kết quả tính toán thép đài móng MLT

THI CÔNG DẦM SÀN TẦNG 5

CÔNG TÁC BÊ TÔNG

8.1.1 Quy trình công tác bê tông

- Xác định thành phần cấp phối cho từng loại mác bê tông và tùng mẻ trộn

- Vận chuyển bê tông từ nơi trộn đến nơi đổ

- Đổ bê tông vào khuôn, san và đầm bê tông

8.1.2 Phương án đổ bê tông

- Xét phương án thi công thủ công: Phương án này thường được áp dụng đối với các công trình nhỏ, đòi hỏi lượng bê tông nhỏ, mặt bằng công trình thi công không cho phép các phương tiện cơ giới vào để thi công, mặc dù phương án này có giá thành rẻ nhưng năng suất thấp, thời gian thi công chậm, chất lượng bê tông không ổn định

- Xét phương án thi công bằng cơ giới kết hợp thủ công: Tiến hành trộn bê tông, vận chuyển bê tông, đầm bê tông bằng cơ giới kết hợp với thủ công ở các công việc có khối lượng ít, phương án này có nhiều ưu điểm: giảm sức lao động, đảm bảo chất lượng tốt, cho năng suất cao, đẩy nhanh tiến độ thi công và tiết kiệm được xi măng

 Chọn phương án thi công cơ giới kết hợp với thủ công vì phù hợp với điều kiện thực tế của công trình

8.1.3 Thể tích bê tông dầm, sàn tầng 5

Bảng 8 1: Bảng tính thể tích bê tông dầm sàn tầng 5 Tên cấu kiện

Kích thước cấu kiện Thể tích

Bê tông dầm DY7, DY9 3,20 0,25 0,50 0,40 3,00 1,20

8.1.4 Máy thi công bê tông

- Do công trình có cao trình cao nên khi thi công đổ bê tông cần có bơm bê tông để thi công dễ dàng nhanh gọn Chọn xe bơm bê tông Hyundai EVERDIGM ECP41CX

Hình 8 1: Xe bơm bê tông Hyundai EVERDIGM ECP41CX

Bảng 8 2: Thông số kỹ thuật xe bơm bê tông

Kiểu gấp cần 5 đoạn-Kiểu gấp RC

Tầm với xa nhất 34,75m Độ với sâu nhất 26,3m Độ cao an toàn ra cần 8,3m

Chiều dài ống cao su cuối 3m Đường kính ống bơm 125m

Hệ thống điều khiển Thuỷ lực mạch kín FFH

Xylanh hút đẩy bê tông 230x2100mm

Số hành trình hút đẩy 30 nhịp/phút

Công suất bơm bê tông 160 m 3 /h Áp suất đẩy bê tông 85 bar

Dung tích phễu tiếp liệu(lít) 600l

- Lấy năng suất hiệu dụng của máy bơm là N hd 0, 75 160 120 m / h  3

- Vì công trình cao với khối lượng bê tông lớn nên sử dụng máy đầm có tác dụng làm bê tông vừa đổ xong chắc hơn, làm giảm các lỗ rỗng trong khối bê tông nhằm tăng chịu tải cho công trình và độ bền khối bê tông, năng suất cao, đảm bảo chất lượng bê tông

- Chọn máy đầm dùi HONDA GX160

Hình 8 2: Máy đầm dùi bê tông HONDA GX160 Bảng 8 3: Thông số kỹ thuật máy đầm dùi bê tông

Hãng sản xuất HONDA Thái Lan

Nhiên liệu sử dụng xăng

Dung tích dầu bôi trơn 0,6 L

Kiểu khởi động Giật nổ

8.1.4.3 Xe vận chuyển bê tông

- Xe vận chuyển Bê tông ta sử dụng xe của hãng Foton Auman Mixer có các thông số kỹ thuật sau:

Hình 8 3: Xe bồn Foton Auman Mixer Bảng 8 4: Thông số kỹ thuật xe trộn bê tông

Dung tích chứa bê tông: 12m 3 12m 3 Đường kính: 2342 mm 2342 mm

Tốc độ quay thùng:16 vòng/phút 16 vòng/phút

Lưu lượng bơm: 400 lít/phút 400 lít/phút Áp suất bơm: 3.5 bar 3,5 bar

Tốc độ nạp bê tông: 3m 3 /phút 3m 3 /phút

Tốc độ xả bê tông: 2m 3 /phút 2m 3 /phút Điều khiển thùng chứa Kiểu điều khiển: Động cơ riêng Động cơ riêng

Công suất yêu cầu: 75 kW 75 kW

- Năng suất giao bê tông

+ Lựa chọn xe vận chuyển bê tông như trên

+ Tính số xe vận chuyển cần thiết đổ bê tông:

+ Thời gian hoàn thành 1 xe bơm: kt q b

Tkt là thời gian kiểm tra độ sụt và lấy mẫu của 1 xe bê tông chọn T kt 4 phút

Tq là thời gian đưa xe vào vị trí và quay đầu xe ra T q   2 2 4 phút

Tb là thời gian bơm hết 1 xe bê tông khoảng T b 20 phút

+ Một ca làm việc 8 tiếng ta có thể bơm được số xe bê tông là

Lựa chọn xe vận chuyển bê tông như trên có dung tích 12 m 3

 Năng suất giao bê tông là :

- Năng suất bơm bê tông:

+ Máy bơm bê tông cần lựa chọn ở trên có năng suất bơm là N 2  160 m / h 3

+ Một ca làm việc 8 tiếng bơm được: 160 8 1280 m 3 /ca

Vậy năng suất đổ bê tông

- Dựa vào tỷ lệ cốt thép trong 1m3 bê tông của từng loại cấu kiện, ta chọn khối lượng thép quy đổi cho từng cấu kiện như sau:

Bảng 8 5: Bảng quy đổi cốt thép

Cấu kiện  10 kg / m 3  18 kg / m 3  18 kg / m 3 Tổng

Bảng 8 6: Bảng tính khối lượng thép

Cấu kiện Hàm lượng thép Bê tông Khối lượng thép

THIẾT KẾ CỐP PHA

* TCVN 4453: 1995 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối

- Đối với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của kết cấu: độ võng cho phép 1/400 nhịp của bộ phận cốp pha bao gồm: cột, dầm vai, dầm sàn, sàn

- Độ võng đàn hồi hoặc độ lún của gỗ chóng cốp pha: 1/1000 nhịp tự do của kết cấu bê tông cốt thép tương ứng

-Một số bảng tra áp dụng tính toán cốp pha: dựa theo tiêu chuẩn bắt buộc áp dụng từng phần - kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – quy phạm thi công và nghiệm thu TCVN 4453: 1995

- Tải trọng bản thân của kết cấu bao gồm

+ Trọng lượng riêng của bê tông:   bt 2, 5 (T / m ) 3

+ Trọng lượng riêng của thép:   t 0,1 (T / m ) 3

- Trọng lượng của bản thân Coppha ( phụ thuộc vào loại vật liệu làm Coppha)

+ Coppha xà gồ 50 50 1,8 6000 (mm) :     xgl 0, 0162 (T / m ) 3

+ Coppha xà gồ 50 100 1,8 6000 (mm) :     xgl 0, 0247 (T / m ) 3

Bảng 8 7: Bảng tra hoạt tải các trường hợp

Khi tính toán Coppha sàn và vòm 250 (daN/m 2 )

Khi tính toán nẹp gia cường mặt Coppha 150 (daN/m 2 )

Khi tính toán cột chống đỡ các kết cấu 100 (daN/m 2 )

Tải tập trung do người và dụng cụ thi công 130 (daN) Đầm rung 200 (daN/m 2 )

Chấn động của bơm 400 (daN/m 2 )

* Áp lực ngang của bê tông mới đổ vào cốp pha

Bảng 8 8: Áp lực ngang của hỗn hợp bê tông mới đổi (TCVN 4453:1995)

Phương pháp đầm Công thức tính toán áp lực ngang tối đa, daN/m 2

Giới hạn sử dụng công thức

P : áp lực ngang tối đa của hỗn hợp bê tông tính bằng daN/m 2

- khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông đã đầm chặt tính bằng daN/m 3

H : chiều cao mỗi lớp hỗn hợp bê tông tính bằng m

V - tốc độ đổ hỗn hợp bê tông tính bằng m/h

R và R1 : bán kính tác dụng của đầm dùi và đầm ngoài Đối với dùi nên lấy

R = 0,7 và đầm ngoài R1 = 1,0m k1 : hệ số tính đến ảnh hưởng độ sụt của hỗn hợp bê tông

+ Đối với bê tông cứng và ít linh động với độ sụt 0,2cm – 4cm thì K1 = 0,8 + Đối với bê tông có độ sụt 4cm – 6cm thì k1 = 1,0

+ Đối với bê tông có độ sụt 8cm – 12cm thì k1 = 1,2 k2 : hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ của hỗn hợp bê tông

+ Với nhiệt độ từ trên 33 0 C, k2 = 0,85

- Tải trọng do chấn động

Bảng 8 9: Tải trọng chấn động thi đổ bê tông vào coppha

Biện pháp đổ bê tông Tải trọng ngang, tác dụng vào cốp pha (daN/m 2 ) Đổ bằng máy và ống vòi voi hoặc đổ trực tiếp bằng đường ống từ máy bê tông 400 Đổ trực tiếp từ các thùng có:

- Tải trọng gió: Tải trọng gió (khi công trình có chiều cao >10 m): đối với thi công lấy 50% tải trọng gió

* Tải trọng tính toán tt tc q  n q

Bảng 8 10: Hệ số vượt tải

Các tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

1 Khối lượng thể tích của cốp pha đà giáo 1,1

2 Khối lượng thể tích của bê tông và cốt thép 1,2

3 Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển 1,3

4 Tải trọng đo đầm chấn động 1,3

5 áp lực ngang của bê tông 1,3

6 Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông vào cốp pha 1,3

- Tải trọng tiêu chuẩn: q tc q bt q d

 : TLBT của coppha và BTCT qd

 : Tải trọng do đổ bê tông, đầm rung, người và dụng cụ thi công

- Tải trọng tính toán: q tt n q bt n q d

- Tải trọng tiêu chuẩn: q tt   H q d

H: TLBT của coppha và BTCT d d1 d 2 q q q

 q d1 : Tải trọng do đổ bê tông gây nên q d2 : Tải trọng do đầm rung gây nên

- Tải trọng tính toán: q tt n   H n q d

8.2.2 Lựa chọn vật liệu coppha

- Chọn ván coppha phủ phim Pro form có h = 2,1 m

Hình 8 4: Ván coppha phủ phim Pro form

Bảng 8 11: Thông số ván ép

Dung sai độ dày Tiêu chuẩn EN 315:2000

Keo chịu nước 100% WBP-Phenolic

Mặt ván Ruột ván Gỗ rừng trồng có nguồn gốc hợp pháp

Loại phim Phủ phim Phenolic (PSF) màu nâu-đen Định lượng phim 130g/m 2

Tỷ trọng của ván  630kg/m 3 

Modun đàn hồi E Phương ngang: E  510 6 (kN / m 2 )

Cường độ uốn Phương ngang: E  510 6 (kN / m 2 )

Số lần tái sử dụng 20 lần

Hình 8 5: Ván coppha đỏ Bảng 8 12: Thông số ván coppha đỏ

Kích thước Bề ngang 15,20,25,30,35cm…60cm tùy theo nhu cầu

Dung sai độ dày Tiêu chuẩn EN 315:2000

Keo chịu nước WBP-Phenolic

Mặt ván Ruột ván Gỗ điều rừng trồng có nguồn gốc hợp pháp

Tỷ trọng của ván  630kg/m 3 

Modun đàn hồi E Phương ngang: E  510 6 (kN / m 2 )

Phương dọc: E  3,0 10 6 (kN / m 2 ) Cường độ uốn Phương ngang: E  510 6 (kN / m 2 )

Số lần tái sử dụng 5-12 lần

- Chọn 2 loại thép hộp là

Hình 8 6: Thép hộp Hòa Phát

Bảng 8 13: Thông số thép hộp 50x50x1,8

Cường độ tiêu chuẩn   210000 (kN / m ) 2

Bảng 8 14: Thông số thép hộp 50x100x1,8

- Ty giằng coppha 16: đường kính 16 mm, bước ren 6 mm

Bảng 8 15: Thông số ty giằng

Hình 8 8: Hình ảnh minh họa giàn giáo nêm của công ty Phú Hưng

Sử dụng giàn giáo nêm của công ty Phú Hưng

Sức chịu tải của đầu giáo:   P  25 kN

Quy cách của hệ giàn giào nêm chống:

+ Chống đứng nêm: 3000mm, 2700mm, 2000mm, 1500mm, 1000mm

+ Giằng ngang: 1500mm, 1200mm, 1000mm, 800mm, 600mm, 500mm

+ Độ dày ống: 49: 2mm, 42: 2mm. 

+ Chủng loại: Sơn dầu, ống kẽm, nhúng kẽm

+ Màu sắc: Xanh dương, bạc kẽm,…

- Sườn trên sử dụng thép hộp 50x50x1,8 mm

- Sườn dưới sử dụng thép hộp 50 x100x1,8 mm

- Cốp pha sàn chịu lực thẳng đứng do trọng lượng bê tông, của cốp pha ( tĩnh tải) và trọng lượng của người, máy thi công (hoạt tải) gây ra

Hình 8 9: Mặt đứng coppha sàn

Hình 8 10: Mặt bên coppha sàn Bảng 8 16: Bảng giá trị

Phân loại Tên tải trọng Hệ số vượt tải n

Giá trị TC Giá trị TT kN/m 2 kN/m 2

Người và thiết bị thi công 1,3 1,3 1,69 Đầm rung 1,3 2 2,6

- Sơ đồ tính ván khuôn là dầm liên tục gối tựa là các sườn trên

- Cắt dải ván thành có bề rộng b = 0,8 mm để tính toán lực phân bố trên chiều dài ván

Hình 8 11: Sơ đồ tính ván khuôn

Trang 176 tc tc q q  b 11, 47 0,8 9,17 kN / m  tt tt q q  b 14, 49 0,8 11,59 kN / m 

* Kiểm tra điều kiện bền

 Thỏa điều kiện độ võng

- Sơ đồ tính: dầm liên tục, gối tựa là các sườn dưới

- Cắt dải ván thành có chiều rộng b =0,5 m để tính toán lực phân bố trên chiều dài sườn

Hình 8 12: Sơ đồ tính sườn trên tc tc q q  b 11, 47 0,5 5, 73 kN / m  tt tt q q  b 14, 49 0,5 7, 25 kN / m 

- Sơ đồ tính là dầm đơn giản với gối tựa là kích U Diện tích truyền tải 0,5x0,8

Hình 8 13: Sơ đồ tính sườn dưới tc tc

* Kiểm tra điều kiện bền tt max

- Coi gối tựa là kích U Diện tích truyền tải 0,5x0,8 tt tt

-Sử dụng giàn giáo nêm của công ty Phú Hưng

- Sức chịu tải của đầu giáo   P  25 kN  15, 08 kN

Chọn chống đứng nêm: 3000 mm sửa dụng cho công trình

- Tiết diện dầm chính 300 700 mm

Hình 8 14: Mặt cắt coppha dầm chính

Hình 8 15: Mặt bên coppha dầm chính

P: Áp lực ngang P  .H 25 0, 7 17, 5 kN / m 2 trong đó chiều cao sinh áp lực của bê tông là H = 0,7 m do đổ bê tông máy đầm dùi ( TCVN 4453:1995)

2 qd1 4 kN / m : Tải trọng do đổ bê tông vào ván khuôn ( dùng bơm cần đổ)

2 qd 2 2 kN / m : Tải trọng do đầm rung gây nên

2 tt tc q q  n 23, 5 1, 3 30, 55 kN / m Với n = 1,3 là hệ số vượt tải

* Tải trọng ngang phân bố trên chiều dài ván

- Sơ đồ tính: dầm liên tục, gối tựa là các ty giằng

- Cắt dải ván thành có chiều rộng b =0,3 m, chiều dày ván d = 21 mm

Hình 8 16: Sơ đồ tính ván khuôn dầm tc tc q q  b 23,5 0,3 7, 05 kN / m  tt tt q q  b 30,55 0,3 9,17 kN / m 

Tiêu đề	Chung cư Phú Điền
Tác giả	Lê Tấn Phát
Người hướng dẫn	TS. Lê Trung Kiên
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ kỹ thuật Công trình xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	216
Dung lượng	11,02 MB