Đồ Án tốt nghiệp tên Đề tài thiết kế kết cấu công trình khu nhà Ở quân sự k96

Chức năng nhiệm vụ công trình: Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cùng với sự tăng tựnhiên của dân số thì dân số thành phố Hồ Chí Minh còn phải tiếp nhận một lượng lớ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

KHU NHÀ Ở QUÂN SỰ K96

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S ĐOÀN TẤN THI

TP.Hồ Chí Minh - 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

PHẦN KIẾN TRÚC

( KHỐI LƯỢNG 10%)

Nhiệm vụ được giao:

- Thuyết minh kiến trúc: Tổng quan kiến trúc công trình, Tổng quan giải pháp kiến trúc công trình

- Triển khai bản vẽ A gồm: Bản vẽ mặt đứng, bản vẽ mặt cắt, bản vẽ mặt bằng các tầng

- Thay đổi kích thước kiến trúc

 Nhịp 1-2, 2-3, 4-5, 5-6 sửa nhịp thành 7m

 Bước B-C sửa bước thành 7,5m

 Chiều cao tầng 1 sửa thành 5m

Kết quả:

- Báo cáo

- Bản vẽ ( trình bày trong danh mục bản vẽ)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Tên công trình

CHUNG CƯ KHU NHÀ Ở QUÂN ĐỘI K96 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Hình 1.1 Mặt đứng chính công trình 1.1.2 Chức năng nhiệm vụ công trình:

Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cùng với sự tăng tựnhiên của dân số thì dân số thành phố Hồ Chí Minh còn phải tiếp nhận một lượng lớnngười nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước đổ về lao động và học tập Bên cạnhnhu cầu về nhà ở đơn thuần, khi mà chất lượng cuộc sống ngày càng được cải thiệncòn đòi hỏi chất lượng nhà ở phải được nâng cao Trong khi đó quỹ đất dành cho thổ

cư ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng cũng như khai thác có hiệuquả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của thành phố Hồ Chí Minh

Công trình chung cư QUÂN ĐỘI K96 cũng là một trong những dự án nhằm nângcao chất lượng nhà ở ở Tp Hồ Chí Minh

- Chức năng các tầng:

+ Tầng hầm có chiều cao 3,5m với chức năng chính là bãi đậu xe và là nơi lắpđặt các hệ thống kỹ thuật như máy biến áp, máy phát điện, máy bơm nước, phòng bảovệ

+ Tầng 1 có chiều cao 5m bao gồm sảnh đi lại, cửa hàng bách hóa

+ Tầng 2 – 15, chiều cao 3,4m, chức năng chính là bố trí căn hộ nhà ở

1.1.1 Quy mô công trình:

- Công trình có chiều cao tính đến đỉnh là +60.2m, với 14 tầng, một tầng kỹthuật và một tầng hầm có các đặc điểm như sau:

+ Mỗi tầng điển hình cao 3,4m, riêng tầng trệt (tầng 1) cao 5,0 m

+ Mặt bằng hình chữ nhật (27,5x37,1) m, diện tích 1020,3

Hình 1.2 Mặt tầng điển hình công trình

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

để dễ dàng quản lý về mặt kỹ thuật cho từng tầng

1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo.

Công trình gồm 15 tầng nổi cộng 1 tầng hầm và 1 tầng mái, cốt 0,000mđược chọn đặt tại mặt mặt sàn hoàn thiện tầng 1 Tầng hầm 3,5m; tầng 1 là 5m; tầngđiển hình là 3,4m và 1 tầng áp mái trên cùng 4,5m Chiều cao công trình là 58 m tính

từ cốt 0,000m

Tầng hầm cao 3,4m Tầng trệt cao 5,0m Tầng 2-15, cao 3,4m

Đảm bảo yêu cầu sử dụng của thiết kế về không gian thông thủy theo phương

đứng và ngang của phòng

Kích thước cửa đi thoải mái, phù hợp với công năng Kích thước cửa sổ đảm bảothông thoáng, đầy đủ ánh sáng tự nhiên

1.2.3 Giao thông nội bộ trong công trình

Đầu mối giao thông ngang nằm ở khu vực thang máy với các hành lang đi lại.

Giao thông chính theo phương đứng do ba thang máy đảm nhiệm Bên cạnh đócòn có hệ thống thang bộ nằm trong lõi nhằm di chuyển cự ly gần một cách nhanhchống, đường giao thông đi lại không bị giao cắt nhau

1.3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH.

1.3.1 Chiếu sáng.

Công trình có hệ thống cửa sổ kính khá lớn bao xung quanh chu vi công trình tạo

sự thông thoáng lấy sáng tốt cho các căn hộ, ngoài ra còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng các máy điều hòa và quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm Khu vực hành lang dùng hệ thống ánh sáng nhân tạo

1.3.2 Cấp điện.

Tuyến điện trung thế 15 KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế riêng của tòa nhà Trong công trình có hệ thống máy phát điện dự phòng

Điện năng phân phối đều đến các khu vực của tòa nhà được cung cấp từ máy

biến áp dưới tầng hầm, theo các ống gen riêng dẫn lên các tầng trên Đồng thời, tầng

kỹ thuật có nhiệm vụ theo dõi sự điều hành của hệ thống điện trong toàn bộ khu chung

cư và sẽ có biện pháp xử lí kịp thời các sự cố xảy ra

1.3.3 Hệ thống thông gió.

Tầng hầm được thông gió bằng quạt hút, dẫn gió thải ra ngoài Không khí trong lành tràn vào tầng hầm thông qua các cửa và đường xe lên xuống nhờ sự chênh lệch ápsuất bên trong và bên ngoài tầng hầm tạo ra bởi quạt hút

Vệ sinh được thông gió nhờ các quạt gắn trên tường, có ống dẫn gió lên tầng mái

và thải ra ngoài

Các phòng ở có các cửa sổ mở ra ngoài nên gió vào dễ dàng

Trong thang bộ có lắp các quạt gió để phòng khi có đám cháy thì có thể hút khói

ra ngoài

1.3.4 Hệ thống cấp thoát nước

1.3.4.1 Hệ thống cấp nước sinh hoạt.

Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được dẫn vào bể chứa đặt tạitầng hầm Nước từ đây được bơm lên bể chứa trên mái thông qua các hệ thống ống dẫnđặt trong các ống Gain nước dọc theo lỏi thang máy, việc điều khiển quá trình bơmhoàn toàn tự động nhờ vào hệ thống van, phao và máy bơm tự động

Nước từ bể chứa trên mái theo hệ thống đường ống cung cấp đến các nơi trongnhà Ống dẫn được đặt trong các ống Gain nước trong từng căn hộ ở khu vực nhà vệsinh, nhà bếp

1.3.4.2 Hệ thống xử lý nước mưa và nước thải

Hệ thống này được tách riêng nhau do sự khác biệt về lưu lượng và thành phầnnước

Đối với nước mưa trên mái, được thu vào các phễu dẫn thông qua hệ thống sênôthu nước, nước được dẫn vào một hệ thống đường ống rồi xả trực tiếp ra hệ thốngthoát nước chung của thành phố

Đối với nước thải sinh hoạt được dẫn theo một hệ thống đường ống riêng được đặtchung Gain với nước sinh hoạt ở khu vệ sinh rồi tập trung về bể xử lý nước thải, nướcthải sau khi được xử lý sẽ được xả vào hệ

1.3.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

1.3.5.1 Hệ thống báo cháy.

Tại mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống báo cháy và các thiết bị PCCC.

Các thiết bị báo cháy là các chuông cảm ứng với nồng độ khói được đặt trong phòng và hành lang ở tất cả các tầng Khi nồng độ khói vượt quá ngưỡng cho phép

chuông tự động phát âm thanh và tính hiệu đến phòng quản lý

1.3.5.2 Hệ thống cứu hỏa.

Hai tủ cứu hỏa đặt hai bên lỏi thang máy với hệ thống vòi và ống dây có thểvương tới mọi nơi trong công trình Các vòi cứu hỏa bằng các ống vải gai, dài 25m,vòi phun 13 Các vòi này được đặt trên mỗi tầng, mỗi tầng có 4 vòi Các vòi cứu hỏalấy nước từ bể nước trên mái

Bên cạnh đó công trình còn trang bị các bình chữa cháy cơ động bằng hóa chấtđặt ở khu vực hành lang các tầng

1.4

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU PHẦN THÂN

2.1.1 Lựa chọn giải pháp cho hệ kết cấu tổng thể.

Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhậncác loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất Hệ chịu lực công trình này được tạothành từ các cấu kiện khung và các cấu kiện vách cứng

Giao thông chiều đứng của công trình là cầu thang và thang máy được bố trí ởkhu giữa chung cư nên có thể tận dụng để bố trí tường cứng tạo thành lõi cứng bêntrong Ngoài ra còn bố trí các vách cứng ở 4 góc của công trình và kết hợp thêm việc

sử dụng hệ khung để chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang Sơ đồ này là sơ

đồ hỗn hợp được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung, vách cứng và lõi cứng Hai hệthống khung và vách được lên kết qua hệ kết cấu sàn Hệ thống vách cứng đóng vai tròchủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng

Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kíchthước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc Như vậy giải pháp kết cấu sử dụng

là khung - vách cứng

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn.

Dựa vào kích thước cũng như công năng của công trình nên lựa chọn giải pháp sàn sườn bê tông cốt thép Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

 Ưu điểm:

- Tính toán đơn giản.

- Thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công do được sử dụng phổ biến ở

nước ta với công nghệ thi công phong phú

 Nhược điểm:

- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến

chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khichịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

- Giảm chiều cao thông thủy của tầng, không tiết kiệm không gian sử dụng 2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO KẾT CẤU PHẦN THÂN

Vật liệu sử dụng cho công trình.

Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu chọn bê tông phầnthân và móng cấp độ bền B30, cốt thép CB 400V có các số liệu kĩ thuật như sau:

- Bê tông B30 :

+ Trọng lượng riêng: =24,525 kN/m3

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rb=17 (MPa)

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,15 (MPa)

+ Mô đun đàn hồi ban đầu: Eb=32500(MPa)

- Đối với cốt thép Φ < 10(mm) dùng làm cốt đai và cốt thép sàn loại CB 240- T+ Rsc =210 (MPa), Rs = 210 (MPa), Rsw= 170 (MPa)

+ Mô đun đàn hồi: Es=210000 (MPa)

- Đối với cốt thép Φ ≥ 10(mm) dùng làm cốt ngang loại CB 300-V:

+ Rsc =260 (MPa), Rs = 260 (MPa), Rsw= 210 (MPa)

+ Mô đun đàn hồi: Es=210000 (MPa)

- Đối với cốt thép cốt thép cột, vách, móng , cầu thang dùng loại CB 400-V:

+ Rsc =350 MPa, Rs = 350 MPa, Rsw=280( Mpa)

+ Mô đun đàn hồi: Es=210000 MPa

2.3 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN

Hình 2.3 Mặt bằng bố trí dầm - sàn tầng điển hình

2.3.1 Chiều dày sơ bộ của sàn

Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:

Trong đó:

m= 30-35 sàn 1 phươngm= 40- 50 sàn 2 phương

D = 0,8- 1,4 phụ thuộc vào tải trọng, sàn chung cư lấy bằng 1

L1: là nhịp theo phương cạnh ngắn

 Chọn ô sàn S9 (4x4)m làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

Vậy chọn hs =120 mm cho toàn sàn điển hình

Bảng 2.1 Sơ bộ chiều dày sàn 2 phương

STT Tên ô

sàn

Kích thước ô sàn

Tỷ số

Bảng 2.2 Sơ bộ chiều dày sàn 1 phương ST

T

Tên ô

sàn

Kích thước ô sàn

Tỷ số

Chiều cao và bể rộng tiết diện dầm chính được chọn theo điều kiện độ cứng:

Chiều cao và bể rộng tiết diện dầm phụ được chọn theo điều kiện độ cứng:

trong đó: lần lượt là nhịp dầm, chiều cao và bề rộng của dầm

Bảng 2.3 Sơ bộ tiết diện dầm chính

STT Vị trí dầm

Nhịp dầm L (m)

Chiều cao dầm

sơ bộ

h d (mm)

Chiều cao dầm thiết kế

h d (mm)

Bề rộng dầm

sơ bộ

b d (mm)

Bề rộng dầm thiết kế

b d (mm) (1/8)L (1/12)L (1/2)h d (1/3)h d

Bảng 2.4 Sơ bộ tiết diện dầm phụ

STT Vị trí

dầm

Nhịp dầm L (m)

Chiều cao dầm

sơ bộ

h d (mm)

Chiều cao dầm thiết kế

h d (mm)

Bề rộng dầm

sơ bộ

b d (mm)

Bề rộng dầm thiết kế

b d (mm) (1/12)L (1/16)L (1/2)h d (1/3)h d

2.3.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột.

Kích thước tiết diện cột lựa chọn theo lực dọc sơ bộ tác dụng lên cột theo công thứcsau:

Trong đó:

Rb = 17 Mpa (cường độ chịu nén của bê tông)

Rs= 350 Mpa (cường độ chịu kéo của thép)

Si: diện tích truyền tải của sàn lên cột đang xét (m2)

Bảng 2.5 Sơ bộ tiết diện cột biên

Tầng Tên cột

k

A c b x h A chọn (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) cm 2 (cm) cm 2

Rb = 17 MPa (cường độ chịu nén của bê tông).

Rs= 350 MPa cường độ chịu kéo của thép

Bảng 2.7 Sơ bộ tiết diện vách

Tầng Tên cột

k

A c b x h A chọn (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) cm 2 (cm) cm 2

5 2

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU

3.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN

Tải trọng thường xuyên là các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xâydựng và sử dụng công trình: trọng lượng các phần nhà và công trình (gồm trọng lượngcác kết cấu chịu lực và không chịu lực), trọng lượng các lớp phủ và trát, các hệ thống

kỹ thuật…ở sàn, mái, tường

3.1.1 Tải trọng sàn

Dựa vào cấu tạo mặt cắt sàn, ta xác định tải trọng tác dụng lên sàn theo công thức:

g =

Trong đó:

Hệ số vượt tải n: (Tra tiêu chuẩn TCVN 2737-2023)

: chiều dày các lớp cấu tạo sàn (mm)

: trọng lượng riêng lớp cấu tạo sàn

Bảng 3.8 Giá trị tải trọng tác dụng trên sàn phòng Loại

ô sàn

Vật liệu cấu tạo sàn d g g tc g tc Hệ số

vượt tải n

g tt

(mm )

Bảng 3.9 Giá trị tải trọng tác dụng trên sàn sảnh thang máy

và hành lang Loại

ô sàn

Vật liệu cấu tạo sàn d g g tc g tc Hệ số

vượt tải n

g tt

(mm )

g tt

(mm )

Bảng 3.4 Giá trị tải trọng tác dụng trên sàn phòng vệ sinh

lôgia Tên ô

sàn

Kích thước Công năng ô sàn Tĩnh tải tiêu

chuẩn g tc

Tĩnh tải tính toán g tt

3.1.2 Tải trọng tường xây

3.1.2.1 Tải trọng tường xây phân bố theo chiều dài tường được xác định bằng công thức sau:

G t =γ t ×h t ×δ t =(kN /m)

Trong đó:

- Tải trọng tường xây phân bố theo chiều dài tường

- Chiều cao của tường

- Trọng lượng riêng của tường

Đối với tường 100mm: γ t 100 =18(kN /m3

)Đối với tường 200mm:

- Chiều dày tường

Đối với dầm 200x500, được xây với gạch 100mm

Đối với dầm 300x700, được xây với gạch 200mm

Đối với dầm 300x700, được xây với gạch 100mm

Đối với dầm 200x300, được xây với gạch 100mm

3.1.2.2 Tính toán tải tường tác dụng lên sàn

Bảng 3.11 Tải trọng tường phân bố lên sàn

3.2.1 Tải trọng trang thiết bị, người, vật liệu và sản phẩm chất kho

Giá trị của tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều lên sàn, mái, cầu thang bộ vàsàn trên nền đất được nêu trong bảng 4 TCVN 2737-2023

Bảng 3.12 Tải trọng phân bố đều tác dụng trên sàn và cầu

Hoạt tải tiêu chuẩn

P tc

Hoạt tải tiêu chuẩn

P k,qper

Hệ số vượt tải

n p

Hoạt tải tính toán ngắn hạn P tt

Hoạt tải tính toán dài hạn P tt

Tải tườn g

Tĩnh tải (Hoà

n thiện + Tải tườn g)

Hoạt tải

Tổng (Tĩnh tải + Hoạt tải)

Lớp cấu tạo sàn (kể cả TLB T sàn)

Tải tườn g

Tĩnh tải (Hoà

n thiện + Tải tườn g)

Hoạt tải

Tổng (Tĩnh tải + Hoạt tải)

(kN/ (kN/ (kN/ (kN/ (kN/ (kN/ (kN/ (kN/ (kN/ (kN/

S1 3,5 7 4,54 0,87 5,41 1,50 6,91 5,23 1,04 6,27 2,64 8,91 S2 3,5 7 4,48 0,87 5,35 1,50 6,85 5,14 1,04 6,18 2,64 8,82 S3 2,25 7 4,54 0,24 4,79 1,50 6,29 5,23 0,29 5,52 2,64 8,16 S4 2,45 7 4,28 0,26 4,54 1,50 6,04 4,87 0,31 5,18 2,64 7,82 S5 2,25 4,5

5 4,18 1,06 5,24 1,50 6,74 4,76 1,27 6,03 2,64 8,67 S6 2,25 2,45 4,28 1,96 6,25 1,50 7,75 4,87 2,36 7,23 2,64 9,86S7 2,25 2,75 4,18 0,95 5,14 3,00 8,14 4,76 1,15 5,90 5,27 11,17S8 3 7 4,18 0,28 4,46 3,00 7,46 4,76 0,34 5,10 5,27 10,36 S9 1,8 2,05 4,18 1,60 5,78 3,00 8,78 4,76 1,92 6,68 5,27 11,94S10 1,8 2,9 4,18 1,13 5,31 3,00 8,31 4,76 1,36 6,12 5,27 11,38 S11 2,65 2,9 4,18 0,77 4,95 3,00 7,95 4,76 0,92 5,68 5,27 10,95 S12 2,1 2,9 4,18 0,97 5,15 3,00 8,15 4,76 1,16 5,92 5,27 11,19 S13 1,3 3,5 4,28 1,30 5,58 1,50 7,08 4,87 1,56 6,43 2,64 9,07 S14 1,3 1,9 4,28 2,39 6,67 1,50 8,17 4,87 2,87 7,74 2,64 10,38 S15 2,25 3,1 4,18 0,85 5,03 3,00 8,03 4,76 1,02 5,78 5,27 11,04 S16 1,5 7,0 4,28 0,56 4,85 1,50 6,35 4,87 0,67 5,54 2,64 8,18

Bảng 3.6 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn

3.2.2 Tải trọng gió

3.2.2.1 Phân tích dao động cuả kết cấu công trình

Dựa trên các giá trị UX, UY, RZ và “mode shape” của mô hình thì dao động mode

3 là dao động xoắn; dao động mode 1 dao động theo phương trục X; dao động mode 2

là dao động theo phương trục Y Do đó, trong tính toán giá trị hệ số giật Gf của tảitrọng gió cần kể đến dao động mode 1 và mode 2

TABLE: Modal Participating Mass Ratios

Case Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

secModal 1 1,932 0,0001 0,6655 0 0,0001 0,6655 0 0,4671 0,00003789 0 0,4671 0,00003789 0Modal 2 1,628 0,3053 0,00002758 0 0,3054 0,6655 0 0,00003157 0,2063 0,3719 0,4672 0,2063 0,3719Modal 3 1,369 0,3443 0,00002604 0 0,6497 0,6655 0 0,000012 0,2765 0,3023 0,4672 0,4829 0,6743Modal 4 0,56 0,0000281 0,1343 0 0,6497 0,7998 0 0,1961 0,0000397 0,000007211 0,6633 0,4829 0,6743Modal 5 0,523 0,0288 0,00003546 0 0,6785 0,7999 0 0,00004484 0,0396 0,0738 0,6633 0,5225 0,7481Modal 6 0,358 0,1323 0,000007939 0 0,8108 0,7999 0 0,000009466 0,149 0,0266 0,6633 0,6715 0,7747Modal 7 0,279 0,0071 0,00002248 0 0,8179 0,7999 0 0,00002741 0,0092 0,031 0,6634 0,6807 0,8057Modal 8 0,257 0 0,0516 0 0,8179 0,8515 0 0,0618 0 0,00002166 0,7251 0,6807 0,8057Modal 9 0,175 0,004 0,000004088 0 0,8219 0,8515 0 0,000007355 0,0068 0,0158 0,7251 0,6876 0,8215Modal 10 0,164 0,0436 0,000001623 0 0,8655 0,8515 0 0,000001794 0,0577 0,0078 0,7251 0,7453 0,8293Modal 11 0,149 0 0,026 0 0,8655 0,8775 0 0,0419 0 0,000003767 0,767 0,7453 0,8293Modal 12 0,121 0,0014 0,000001411 0 0,8669 0,8775 0 0,000002275 0,0024 0,0089 0,767 0,7476 0,8382

Hình 3.1 Chuyển vị mặt bằng tầng 15 tương ứng với dao động (mode) 1

Hình 3.2 Chuyển vị mặt bằng tầng 15 tương ứng với dao động (mode) 2

Hình 3.3 Chuyển vị mặt bằng tầng 15 tương ứng với dao động (mode) 3

3.2.2.2 Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió

Tải trọng gió trong phần này được xác định theo Tiêu chuẩn TCVN

2737:2023 và một số quy định theo Quy chuẩn QCVN 02:2022 Gió được xác

định theo hai phương chính của mặt bằng nhà

Bảng 3.10 thể hiện các thông số cơ bản để xác định tải trọng gió tác dụng lêncông trình

Bảng 3.10 Đặc điểm của công trình

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió được xác định theo công thức:

Wk =W3s,10 × k(  ze )× c × Gf

Nội dung tiếp theo sẽ xác định giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió theo các

phương chính của công trình

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió theo phương trục X, vuông góc với cạnh có chiều dài b  25,1m Giá trị chiều dài của cạnh có phương song song với phương của gió d  32,7m .

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió được lấy bằng f  2,1 10.1.6

Áp lực gió cơ sở: W  95daN m2 10.2.3

Hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp 20 năm xuống 10

Khi gió tác dụng vào công trình theo phương Y, bề rộng vuông góc với

hướng gió có giá trị b  25,1m tức là, h/ b  58/ 25,1 2,3108< 2 , do

z e được lấy theo 10.2.4

z g , là các hệ số tra theo Bảng 8 TCVN 2737:2023 Đối với công trình

trong đồ án ở vùng địa hình dạng C, nên:

z g  274,32 m

 9,5Giá trị cụ thể của K (z e ) xem Bảng 3.11.

10.2.5

Giá trị của chu kỳ dao động theo phương X (mode 1):

F.18

Sơ đồ xác định độ mảnh của công trình

Độ mảnh hiệu dụng của công trình,

Hệ số đặc của kết cấu: công trình được coi là có mặt ngoài kín, do đó,

giá trị hệ số đặc của kết cấu công trình

Từ Hình F.27 của Tiêu chuẩn 2737:2023 xác định được giá trị của hệ số

là

Tỷ lệ chiều sâu (cạnh song song với phương của gió)/chiều rộng (cạnh

vuông góc với phương của gió):

Từ hình F.22 của Tiêu chuẩn 2737:2023 xác định được giá trị là:

= 1,964

Hệ số khí động:

Bảng F.15Hình F.27

PL F.17.5

Hệ số hiệu ứng giật Gf

10.2.7Các thông số cơ bản được tra theo Bảng 10 TCVN 2737:2023

Giá trị độ cản của kết cấu bê tông cốt thép:

Hệ số đỉnh cho thành phần xung của gió:

Hệ số đỉnh cho thành phần phản ứng của gió:

Độ cao tương đương:

Độ rối, ở độ cao tương đương :

Hệ số đỉnh cho thành phần cộng hưởng của gió:

Chiều dài rối , , tại độ cao tương đương :

Hệ số kể đến thành phần phản ứng nền của kết cấu chịu tải trọng gió :

Vận tốc gió trung bình trong khoảng thời gian 3 giây ứng với chu kỳ lặp

50 năm: V3s,50  44 m s

QCVN02:2022Vận tốc gió trung bình trong khoảng thời gian 3600 giây ứng với chu

kỳ lặp 50 năm, tại độ cao tương đương z s :

(m/s)

(21)

Hệ số ảnh hưởng của hình dạng công trình, tần số dao động và vùng gió

(20)-(19)

Hàm số dẫn suất khí động:

(23)-(24)

(22)-Hệ số phản ứng cộng hưởng :

Hệ số hiêu ứng giật

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió theo phương trục Y, vuông góc với cạnh có chiều dài b  25,1m Giá trị chiều dài của cạnh có phương song song với phương của gió d  32,7m .

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió được lấy bằng f  2,1 10.1.6

Hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp 20 năm xuống 10

Khi gió tác dụng vào công trình theo phương X, bề rộng vuông góc với

hướng gió có giá trị b  42, 0m tức là, h/ b  58/ 32,7  1, 77  2 , do

Giá trị của hệ số, K (z e ) , được xác định theo công thức:

Trong đó:

z e được lấy theo 10.2.4

z g , là các hệ số tra theo Bảng 8 TCVN 2737:2023 Đối với công trình

trong đồ án ở vùng địa hình dạng B, nên:

z g  274,32 m

 9,5Giá trị cụ thể của K (z e ) xem Bảng 3.11

F.18

Sơ đồ xác định độ mảnh của công trình

Độ mảnh hiệu dụng của công trình,

Hệ số đặc của kết cấu: công trình được coi là có mặt ngoài kín, do đó,

giá trị hệ số đặc của kết cấu công trình

Từ Hình F.27 của Tiêu chuẩn 2737:2023 xác định được giá trị của hệ số

là

Bảng F.15Hình F.27

PL F.17.5

Tỷ lệ chiều sâu (cạnh song song với phương của gió)/chiều rộng (cạnh

vuông góc với phương của gió):

Từ hình F.22 của Tiêu chuẩn 2737:2023 xác định được giá trị là:

= 2,332

Hệ số khí động:

Hệ số hiệu ứng giật Gf

10.2.7Các thông số cơ bản được tra theo Bảng 10 TCVN 2737:2023

Giá trị độ cản của kết cấu bê tông cốt thép:

Hệ số đỉnh cho thành phần xung của gió:

Hệ số đỉnh cho thành phần phản ứng của gió:

Độ cao tương đương:

Độ rối, ở độ cao tương đương :

Hệ số đỉnh cho thành phần cộng hưởng của gió:

Chiều dài rối , , tại độ cao tương đương :

Hệ số kể đến thành phần phản ứng nền của kết cấu chịu tải trọng gió :

Vận tốc gió trung bình trong khoảng thời gian 3 giây ứng với chu kỳ lặp

50 năm: V3s,50  44 m s

QCVN02:2022Vận tốc gió trung bình trong khoảng thời gian 3600 giây ứng với chu

kỳ lặp 50 năm, tại độ cao tương đương z s :

(22)-Hệ số phản ứng cộng hưởng :

Hệ số hiêu ứng giật

Chiều cao

tầng (m)

Cao độ tầng (m)

h z Phương X Phương Y Phương X Phương Y Phương X Phương Y Phương X Phương Y Phương X Phương Y

Story16 3,4 53,50 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,95 139,36 191,70 292,65 402,56 Story15 3,4 50,10 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,4 119,95 165,00 251,90 346,51 Story14 3,4 46,70 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,4 119,95 165,00 251,90 346,51 Story13 3,4 43,30 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,4 119,95 165,00 251,90 346,51 Story12 3,4 39,90 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,4 119,95 165,00 251,90 346,51 Story11 3,4 36,50 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,4 119,95 165,00 251,90 346,51 Story10 3,4 33,10 58 58 1,449 1,449 25,1 32,7 3,4 119,95 165,00 251,90 346,51 Story9 3,4 29,70 29,7 32,7 1,259 1,284 25,1 32,7 3,4 104,19 146,25 218,79 307,13 Story8 3,4 26,30 26,3 32,7 1,227 1,284 25,1 32,7 3,4 101,55 146,25 213,27 307,13 Story7 3,4 22,90 25,1 32,7 1,215 1,284 25,1 32,7 3,4 100,56 146,25 211,18 307,13 Story6 3,4 19,50 25,1 32,7 1,215 1,284 25,1 32,7 3,4 100,56 146,25 211,18 307,13 Story5 3,4 16,10 25,1 32,7 1,215 1,284 25,1 32,7 3,4 100,56 146,25 211,18 307,13 Story4 3,4 12,70 25,1 32,7 1,215 1,284 25,1 32,7 3,4 100,56 146,25 211,18 307,13 Story3 3,4 9,30 25,1 32,7 1,215 1,284 25,1 32,7 3,4 100,56 146,25 211,18 307,13

Story1 0,9 0,90 25,1 32,7 1,215 1,284 25,1 32,7 2,95 87,25 126,89 183,23 266,48

Áp lực gió tính toán W tt (kN) Tầng

Độ cao tương đương

Z e (m) Hệ số k Bề rộng đón gió B(m) Chiều cao

đón gió (m)

Áp lực gió tiêu chuẩn W tc (kN)

Bảng 3.1 Giá trị của tải trọng gió theo phương trục X,Y

3.3 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

3.3.1 Xác định các thông số cơ bản

Chọn cấp dẻo trung bình (DCM) (Điều 6.1.2 TCVN 9386:2012)

Hệ số ứng xử với tác động động đất được xác định (Điều 5.2.2.2 TCVN9386:2012)

Trong đó:

là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc loại hệ kết cấu và tính đều đặn Giátrị của lấy theo Bảng 5.1, TCVN 9386:2012 Với công trình sử dụng hệ kết cấu hỗnhợp và cấp dẻo kết cấu trung bình, có:

là hệ số phản ánh dạng phá hoại thường gặp trong hệ kết cấu có tường và đượclấy theo chỉ dẫn 11(P) mục 5.2.2.2 Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012

Vì công trình có nhiều tầng, nhiều nhịp và là kết cấu hỗn hợp tương đương khungnên tỷ số

Công trình được xây dựng tại Bình Chánh, Thành phố Hồ Chí Minh, phụ lục H TCVN 9386:2012 cung cấp:

-Công trình cấp II, có hệ số tầm quan trọng: (phụ lục E - TCVN 9386:2012).Gia tốc nền thiết kế theo phương ngang có giá trị:

(m/s2)

- Hệ số ứng xử phương ngang: q=3,9 (Theo mục 5.2.2.2)

- Hệ số xác định cận dưới: (Theo mục 3.2.2.5)

Công trình dự kiến sẽ có kết cấu móng cọc khoan nhồi, tựa trên nền đất loại D, theo

Điều 3.1.2 TCVN 9386:2012 giá trị mô tả phổ đàn hồi thể hiện trong bảng 3.6

Bảng 3.13 Các giá trị mô tả phổ đàn hồi

S

Với:

- S là hệ số nền

- TB: Giới hạn dưới của chu kỳ

- TC: Giới hạn trên của chu kỳ

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

trong phổ phản ứng

Bảng 22 thể hiện thông số về chu kỳ dao động, tỷ lệ khối lượng tham gia dao động

tương ứng với các dạng dao động

Bảng 3.14 Bảng thông số khối lượng tham giao dao động của

công trình

sec Modal 1 1,889 0,0001 0,6704 0 0,0001 0,6704 0 0,4538 0,00004003 0,000001663 0,4538 0,00004003 0,000001663 Modal 2 1,596 0,2979 0,00003813 0 0,298 0,6704 0 0,00003678 0,1939 0,3865 0,4538 0,1939 0,3865 Modal 3 1,34 0,3566 0,00002267 0 0,6545 0,6704 0 0,00001137 0,2758 0,2962 0,4538 0,4697 0,6827 Modal 4 0,546 0,00003993 0,1353 0 0,6546 0,8057 0 0,2067 0,0001 0,0000212 0,6605 0,4697 0,6827 Modal 5 0,513 0,0282 0,0001 0 0,6828 0,8058 0 0,0001 0,0408 0,0753 0,6606 0,5106 0,7581 Modal 6 0,35 0,134 0,000007059 0 0,8167 0,8058 0 0,000008764 0,1588 0,0263 0,6607 0,6694 0,7844 Modal 7 0,274 0,007 0,00003104 0 0,8237 0,8058 0 0,00003963 0,0095 0,0316 0,6607 0,6788 0,816 Modal 8 0,251 0 0,0519 0 0,8237 0,8577 0 0,0651 0 0,00002846 0,7258 0,6788 0,816 Modal 9 0,172 0,004 0,000006188 0 0,8277 0,8577 0 0,00001121 0,0071 0,016 0,7258 0,6859 0,832 Modal 10 0,16 0,0438 0,000001279 0 0,8716 0,8577 0 0,000001417 0,0608 0,0078 0,7258 0,7467 0,8398 Modal 11 0,146 6,344E-07 0,0259 0 0,8716 0,8836 0 0,0437 6,467E-07 0,000005358 0,7695 0,7467 0,8398 Modal 12 0,118 0,0014 0,000002608 0 0,8729 0,8836 0 0,000004414 0,0025 0,009 0,7695 0,7492 0,8488Bảng 22 cho thấy các dao động có mức độ quan trọng, theo đó: dao động (mode) 3

và 6 là dao động có mức độ quan trọng theo phương Y; dao động (mode) 1 và 4 là dao

động có mức độ quan trọng theo phương X

Tính toán khối lượng hữu hiệu và tỷ lệ khối lượng hữu hiệu của các dạng dao độngđược xác định như sau:

Tỷ lệ khối lượng hữu hiệu tham gia dao động:

Trong đó:

là khối lượng của tâm khối lượng tầng thứ j,

là chuyển vị của tâm khối lượng tầng thứ j theo phương đang xét (X hoặc Y) do dao động (mode) i,

là khối lượng của công trình

Giá trị khối lượng hữu hiệu và tỉ lệ khối lượng hữu hiệu của các dạng dao độngđược tính toán và tổng hợp trong bảng 23

Bảng 3.15 Bảng thống kê dạng dao động theo 2 phương

Dạng dao

Tỉ lệ khối lượng hữu hiệu(%)

Khối lượng hữu hiệu(KN)

Dạng dao động

Chu kỳ

Tỉ lệ khối lượng hữu hiệu(%)

Khối lượng hữuhiệu(KN)