đề tài tốt nghiệp kỹ sư xây dựnđề tài tốt nghiệp kỹ sư xây dựng - xây dựng chung cư Lê Hồng Phong

Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò: Cùngvới dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạonên không gian bên trong đáp ứng

Trang 1

MỤC LỤC PHẦN І: KIẾN TRÚC

Chương 1 Tổng quan về công trình chung cư Lê Hồng Phong

1.1 Giới thiệu công trình 1

1.2 Giải pháp kiến trúc 2

1.1.1 Giải pháp mặt đứng và hình khối 2

1.1.2 Giải pháp mặt bằng 2

1.1.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 4

1.3 Giải pháp kỹ thuật 4

1.3.1 Giải pháp di chuyển, đi lại giữa các căn hộ và các tầng 4

1.3.2 Giải pháp về điều hòa, thông gió và chiếu sáng 5

1.3.2 Giải pháp về điện 5

1.3.3 Giải pháp về cấp thoát nước 5

1.3.4 Giải pháp về phòng cháy chữa cháy 5

1.3.5 Giải pháp về chống sét 6

1.3.6 Thông tin liên lạc 6

1.3.7 Hệ thống thu gom rác 6

PHẦN ІІ: KẾT CẤU Chương 2 Lựa chọn kết cấu 2.1 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng 7

2.2 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang 7

2.3 Lựa chọn sơ đồ tính : 8

Chương 3 Vật liệu xây dựng 3.1 Bêtông các loại theo cấp độ bền và theo kết cấu(TCXDVN 356:2005) 10

3.2 Cốt thép(TCXDVN 356:2005) 11

3.3 Cáp ứng lực trước(ASTM-A416) 11

3.4 Ống gen 12

3.5 Gạch các loại 12

3.6 Kính 12

3.6 Sơn 13

Trang 2

Chương 4 Lựa chọn sơ bộ kích thước các tiết diện

4.1 Lập các mặt bằng kết cấu 14

4.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện 14

a Chiều dày sàn: 14

b Tiết diện cột: 14

d Kích thước vách 16

Chương 5 Tải trọng thiết kế và tổ hợp tải trọng 5.1 Tĩnh tải 17

5.1.1 Tải trọng sàn 17

5.1.2 Áp lực đất lên tường ngăn tầng hầm 18

5.2 Hoạt tải 18

5.3 Tải trọng đặc biệt 19

5.3.1 Xác định tải trọng gió 19

5.3.2 Xác định tải trọng động đất : 27

5.4 Các tổ hợp tải trọng 34

Chương 6 Tính toán kết cấu 6.1 Tính sàn phẳng dự ứng lực 35

6.1.1 Kiểm tra khả năng chịu chọc thủng của sàn 35

6.1.2 Chia dải và tính nội lực trên từng dải(tính cho sàn tầng 1) 37

6.2.3 Chọn hình dạng cáp (quỹ đạo cáp) và độ lệch tâm của cáp 40

6.2.4 Xác định các loại ứng suất trong cáp và lực dự ứng lực trước trong một cáp 42

6.2.4 Tính toán lượng cáp cần thiết 43

6.2.5 Kiểm tra ứng suất trong sàn 44

6.2 Tính thép cột 57

Chương 7 Nền móng 7.1 Phân tích lựa chọn giải pháp nền móng 64

7.1.1 Đặc điểm địa chất 64

7.1.2 Chọn phương án móng 65

7.2 Thiết kế móng 65

7.2.1 Thiết kế móng cọc M1(móng các cột biên trừ vách) 66

7.2.2 Thiết kế móng cọc M2 (móng các vách xung quanh, cột 3B ) 74

7.2.3 Thiết kế móng kép M3 cho cột trục 3 - C & 3 - D 78

7.2.4 Thiết kế giằng móng 85

Trang 3

PHẦN ІІІ: THI CÔNG

Chương 8 Khái quát công trình thi công

8.1 Điều kiện thi công 86

8.1.1 Nguồn nước thi công 86

8.1.2 Nguồn điện thi công 86

8.1.3 Tình hình cung ứng vật tư 86

8.1.4 Nguồn công nhân xây dựng và láng trại 87

8.1.5 Thiết bị an toàn lao động 87

8.2 Phương hướng thi công tổng quát 87

Chương 9 Thi công cọc khoan nhồi 9.1 Số liệu thiết kế 89

9.2 Vật liệu thi công cọc khoan nhồi 89

9.3 Chọn máy thi công cọc khoan nhồi 90

9.3.1.Máy khoan nhồi 90

9.3.2.Máy cẩu 90

9.3.3 Chọn búa rung để hạ ống vách 91

9.4 Trình tự thi công cọc khoan nhồi 93

9.4.1 Công tác chuẩn bị 93

9.4.2.Công tác khoan tạo lỗ 96

9.4.3.Đổ bê tông 100

9.4.4 Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc 101

9.4.5 Hoàn thành cọc 101

9.4.6.Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng phương pháp siêu âm 101

9.5 Tính nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc 102

Chương 10 Thi công đào đất 10.1 Công tác chuẩn bị phục vụ thi công đất 104

10.2 Thi công đào đất 108

10.2.1 Yêu cầu kỹ thuật khi thi công đào đất 108

10.2.2 Lựa chọn phương án thi công đào đất 108

10.2.3 Tính toán khối lượng đào đất 109

10.2.4 Lựa chọn thiết bị thi công đào đất 110

10.3 Thi công lấp đất 111

10.3.1 Yêu cầu kỹ thuật khi thi công lấp đất 111

10.3.2 Tính toán khối lượng đất lấp 111

10.3.3 Lựa chọn phương án thi công lấp đất 113

Trang 4

10.3.4 Kỹ thuật thi công lấp đất 114

Chương 11 Thi công phần thân 11.1 Giải pháp công nghệ 115

11.1.1 Ván khuôn , xà gồ , cây chống 115

11.1.2 Phương tiện vận chuyển vật liệu lên cao 118

11.2 Thi công cột 122

11.2.1 Công tác cốt thép cột 122

11.2.2 Công tác ván khuôn cột 123

11.2.3 Công tác bê tông cột 123

11.3 Thi công sàn 124

11.3.1 Chuẩn bị vật liệu 124

11.3.2 Biện pháp thi công và trình tự thi công 124

11.3.3 Biện pháp an toàn khi thi công sàn 130

11.4 Công tác bảo dưỡng bê tông 130

11.4.1 Yêu cầu chung khi bảo dưỡng bê tông 130

11.4.2 Công tác bảo dưỡng bê tông cột 130

11.4.3 Công tác bảo dưỡng bê tông dầm sàn 131

11.5 Tháo dỡ ván khuôn 131

11.5.1 Yêu cầu chung của công tác tháo dỡ ván khuôn 131

11.5.2 Tháo dỡ ván khuôn cột 132

11.5.3 Tháo dỡ ván khuôn sàn 132

Trang 5

PHẦN I : KIẾN TRÚC Chương 1: Tổng quan về công trình

PHẦN І: KIẾN TRÚC

Chương 1

Tổng quan về công trình chung cư Lê Hồng Phong

1.1 Giới thiệu công trình

Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, nền kinh tế ngày càng phát triển, kéo theođời sống người dân ngày càng được cải thiện hơn, được nâng cao hơn Nhiều người dân cónhu cầu tìm kiếm nơi ở rộng hơn, thông thoáng hơn, tiện nghi hơn và cũng có nhiều doanhnghiệp muốn tìm kiếm mặt bằng có vị trí thuận lợi hơn như gần khu đông dân cư Chính vìvậy chung cư Lê Hồng Phong được đầu tư xây dựng nhằm đáp ứng một phần những nhu cầunêu trên

Chung cư Lê Hồng Phong được đặt tại số 203, Phan Văn Trị, Phường 8, Quận 5, TP HồChí Minh Công trình nằm tại trung tâm thành phố, gần kề với khu phố thuơng mại, chung cư,công viên…như được thể hiện trong hình 1.1

Hình 1.1 Vị trí công trình

Trang 6

PHẦN I : KIẾN TRÚC Chương 1: Tổng quan về cơng trình

1.2 Giải pháp kiến trúc

1.1.1 Giải pháp mặt đứng và hình khối

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngồi của cơng trình, gĩp phần để tạo thành quần thểkiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của tồn bộ khu vực kiến trúc Cơng trình đượcphát triển lên cao một cách liên tục từ tầng lửng lên đến tầng 14 Riêng tầng trệt cĩ chiều cao

tầng là 3,9(m) do tầng trệt là siêu thị nên cần khơng gian rộng và thống Cơng trình cịn được

bố trí thêm các tấm kính ở các giữa các nhịp 4(m) và 4,4(m) như hình 2, vừa làm tăng thẩm

mỹ, vừa cĩ chức năng chiếu sáng tự nhiên rất tốt Để đảm bảo lượng ánh sáng cần thiết, mỗiphịng cịn đươc bố trí thêm cửa xổ và ban cơng

TẦNG TRỆT TẦNG LỬNG TẦNG 1 TẦNG 2 TẦNG 3 TẦNG 4 TẦNG 5

TẦNG 10 TẦNG 11 TẦNG 13 TẦNG 14 SÂN THƯỢNG

TẦNG 6 TẦNG 7 TẦNG 8 TẦNG 9 TẦNG 12

+0,700 +4,600

+11,200 +7,900

+21,100 +17,800 +14,500

+50,800 +47,500

+37,600 +40,900 +54,100

+31,000 +27,700 +24,400 +34,300

+57,400

+44,200

9000 53200

mỗi căn hộ rộng rải, đầy đủ tiện nghi, diện tích mỗi căn hộ là từ 88 đến 95(m 2) phù hợp chonhững hộ gia đình khá giả thuê để ở Tầng hầm là nơi để xe như hình 1.5, tầng trệt dùng đểcho thuê làm siêu thị, cịn tầng lửng là các phịng quản lý, nhà giữ trẻ, các khu dịch vụ Ngồi

ra, ở tầng mái cĩ thiết kế lớp chống thấm, chống nĩng kết hợp với bể chứa nước phục phụ cho

cả tịa nhà, giữa cơng trình được bố trí 2 thang máy và 2 thang bộ ở 2 bên để đảm bảo cho việc

đi lại giữa các tầng Bản vẽ các mặt bằng các tầng được thể hiện trong bản vẽ kiến trúc

Trang 7

LỐI VÀO CHÍNH

CỬA THÔNG KHÍ CỬA THÔNG KHÍ

LỐI LẤY RÁC

CĂN HỘ C CĂN HỘ C

Trang 8

MÁY PHÁT ĐIỆN

THÔNG GIÓ GEN GEN RÁC ĐIỆN CẤP NƯỚC GEN THÔNG GIÓ

GEN GEN RÁC ĐIỆN CẤP NƯỚC GEN

1.1.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

Cơng trình cĩ cao độ nền tầng hầm là -2,6(m), tầng trệt cao 3,9(m), các tầng cịn lại cao 3,3(m) được thể hiện trong bản vẽ kiến trúc Các phịng và hành lang cĩ sàn lát bằng gạch Ceramic đồng màu kích thước 50501(cm), chân tường ốp gạch Ceramic kích thước 2540

1cm Sàn phịng vệ sinh lát gạch Ceramic chống trơn kích thước 30 301(cm) Cầu thang

bộ cĩ bậc gạch rỗng, cứng trên bản bê tơng cốt thép, trên các bậc được ốp đá xẻ màu vàngđiểm trắng, tay vịn bằng gỗ Trần và tường trong nhà được trát bằng vữa xi măng, đánh matitlàm phẳng bề mặt và được sơn với màu chỉ định, tường ngồi nhà thì cĩ quét thêm một lớpsơn chống thấm Cửa sổ bằng kính cĩ khung bảo vệ Cửa đi dùng cửa panơ gỗ và cửa vệ sinhdùng loại cửa nhựa cĩ khuơn Mái được lợp bằng tơn Austnam chống nĩng, chống thấm

1.3.1.2 Theo ph ương đứng ng ngang

Trang 9

Đi lại giữa các căn hộ trong công trình, đó là các dãy hành lang, sảnh, hiên nối liền vớinhau và nối với các cầu thang máy, thang bộ

1.3.2 Giải pháp về điều hòa, thông gió và chiếu sáng

Công trình được điều hòa, thông gió bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, gen thông gió ở giữa,ngoài ra công trình còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở cácphòng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm Các căn bếp đuợc bố trí hệ thống hút khói,đưa khói ra khỏi căn hộ bằng hệ thống riêng biệt Để đảm bảo chiếu sáng cho công trình thìcông trình vừa kết hợp chiếu sáng tự nhiên với các cửa sổ, cửa ra lan can ở mỗi phòng, các cửakính ở các nhịp hành lang, vừa kết hợp với chiếu sáng nhân tạo bằng cách bố trí các bóng đèn

ơ các phòng, sảnh, hành lang

1.3.2 Giải pháp về điện

Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dựphòng, nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trongtình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất Điện năng phải bảo đảm cho hệ thốngthang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ởtầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt Hệ thống cấpđiện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và các hộp Gain Hệ thống ngắtđiện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và khu vực, bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra

1.3.3 Giải pháp về cấp thoát nước

Nước cung cấp cho công trình được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp nước thành phố Nướcnày được đưa xuống các hầm chứa ở tầng hầm phụ rồi được hệ thống bơm đưa lên hồ chứa ởtrên sân thượng Từ đó nước được phân phối lại cho các căn hộ theo một hệ thống các đườngống nối liền với các căn hộ Đặc biệt nước sinh hoạt (uống, nấu ăn ) phải qua xử lý lại trướckhi sử dụng Hệ thống ống nước được đi trong các hộp Gen ở giữa tòa nhà (xem bản vẽ kiếntrúc) Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm và đượcđưa ra đường ống thải của thành phố sau khi đã xử lý Các đường ống đứng qua các tầng đềuđược bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Nước mưa trên mái được thu gom về các phễuthu có cầu chắn rác D100, thông qua các ống thoát đứng toàn bộ nước mưa trên mái được đưaxuống trệt, đi ngầm dưới đất đến các hố ga thu nước mưa ngoài nhà và được dẫn ra ngoài cốngthải chung của thành phố Ngoài ra, tại dốc xuống tầng hầm có bố trí mương thu nước vào hốthu nước ngăn không cho nước mưa tràn vào bên trong tầng hầm, đặt bơm chuyển nước trong

hố thu bơm nước ra ngoài tòa nhà vào hố ga thu nước mưa bên ngoài

1.3.4 Giải pháp về phòng cháy chữa cháy

Công trình được trang bị hệ thống báo cháy tự động Hệ thống này bao gồm các loại đầubáo khói, báo nhiệt, chuông, còi, công tắc khẩn… Nếu có sự cố cháy thì các thiết bị này sẽ đưatín hiệu xuống trung tâm báo cháy đặt ở tầng hầm, nước lập tức tự động xả xuống từ hồ chứa

và phun ra từ các đầu chữa cháy cố định ở các phòng đồng thời máy bơm nước hoạt động chữacháy kịp thời Ngoài hệ thống ống nước dành cho chữa cháy tự động trên còn có một hệ thốngống khô để dùng cho việc can thiệp từ bên ngoài vào nếu như hệ thống tự động không hoạtđộng hiệu quả Kết hợp với cầu thang thoát hiểm và chữa cháy dành riêng, dọc mỗi cầu thang

bộ từ dưới lên đều có hệ thống ống vòi rồng và bình xịt CO2 để cứu hỏa khi có sự cố

1.3.5 Giải pháp về chống sét

Thiết kế chống sét được căn cứ theo tiêu chuẩn 20 TCVN 46-84 chống sét cho công trìnhxây dựng Yêu cầu kỹ thuật về chống sét: Chống sét đánh thẳng cấp 1; Chống cảm ứng tĩnhđiện và cảm ứng điện từ cấp 1; Chống điện cao áp của sét lan truyền từ đường dây, ống kimloại đặt nổi ở bên ngoài dẫn vào cấp 1 Kim thu sét là loại kim chủ động có bán kính bảo vệ

Trang 10

mức 3 không nhỏ hơn 25(m) ở độ cao thấp hơn kim 6m, kim được gắn giá đỡ bằng ống sắt tráng kẽm có đường kính thay đổi từ 34 đến 49(mm), tùy vị trí thực tế có thể lắp đặt các bộ giằng trụ Dây dẫn thoát sét dùng dây cáp đồng 70-95(mm 2) có bọc PVC được đi cách tường

50(mm) hoặc đi âm tường trong ống PVC, đường dây dẫn thoát sét riêng biệt cho kim thu sét

và có hệ thống tiếp đất riêng Hộp nối tiếp địa sẽ tiếp đất bằng các cọc tiếp địa, cọc tiếp địa có

đường kính không nhỏ hơn 16(mm), cọc tiếp địa sẽ được mạ đồng và lớp mạ đồng sẽ không mỏng hơn 2(mm), đầu cuối của cọc đồng sẽ có mũi nhọn bằng thép cứng Cọc tiếp địa sẽ được

đóng vào đất bên trong hố tiếp địa Sau khi đóng tiếp địa phải có điện trở nhỏ hơn 10 Ôm.Trong trường hợp việc tiếp đất bằng số cọc tiếp đất theo thiết kế không đủ thấp, thì các hố tiếpđịa phải được xử lý bằng hóa chất hoặc khoan sâu tới vùng đất sét và ẩm Khoảng cách giữa

các cọc tiếp địa tối thiểu là 3m Các cọc tiếp địa phải được nối với nhau bằng dây cáp đồng có tiết diện 60-70(mm 2) Dây nối và cọc tiếp địa phải được nối với nhau bằng kẹp nối bằng đồnghoặc hàn nhiệt Các mối nối phải nằm trong phạm vi hố tiếp đất có nắp đậy và có thể tháođược dễ dàng thuận tiện cho việc bảo trì

1.3.6 Thông tin liên lạc

Hệ thống thông tin liên lạc được lắp đặt trực tuyến (các căn hộ nhận điện thoại từ bên ngoàigọi đến không cần qua tổng đài) Việc lắp đặt điện thoại sử dụng ra bên ngoài cho từng căn hộ

sẽ do khách hàng ký hợp đồng trực tiếp với bưu điện Hệ thống Angten truyền hình được bố trí

01 thiết bị thu sóng trên mái sau khi qua thiết bị chia và ổn định tín hiệu được nối bằng cápđến từng căn hộ Ngoài ra các căn còn được lắp hệ thống truyền hình cáp (dự kiến mỗi hộ có

Trang 11

PHẦN II : KẾT CẤU Chương 2 : Lựa chọn kết cấu

PHẦN ІІ: KẾT CẤU

Chương 2 Lựa chọn kết cấu

2.1 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng

Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gầnnhư toàn bộ giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò: Cùngvới dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạonên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng; Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyềnxuống móng, xuống nền đất; Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình phân phốigiữa các cột, vách và truyền xuống móng; Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chếdao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sửdụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực,

hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp

Trong hệ tường chịu lực các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng Tảitrọng ngang truyền đến các tấm tường qua các bản sàn Các tường cứng làm việc như các côngxon có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêucầu về không gian bên trong không cao không yêu cầu có không gian lớn bên trong

Hệ khung chịu lực được tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kết cứng tạichỗ giao nhau gọi là các nút khung Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạothành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ tường chịu lực.Nhược điểm chính của hệ kết cấu này là kích thước cấu kiện lớn

Hệ lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọngtác động lên công trình và truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt

và tận dụng được giải pháp vách cầu thang là vách bê tông cốt thép Tuy nhiên để hệ kết cấu thực

sự tận dụng hết tính ưu việt thì hệ sàn của công trình phải rất dày và phải có biện pháp thi côngđảm bảo chất lượng vị trí giao nhau giữa sàn và vách

Hệ hộp chịu lực thì có tải được truyền theo nguyên tắc các bản sàn được gối vào kết cấu chịu tảinằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong Giải pháp nàythích hợp cho công trình cao cực lớn (thường trên 80 tầng )

2.2 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang

Trong nhà cao tầng, vai trò của hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm ) Tiếp nhận tải trọngthẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn tải trọng bản thân sàn, người đi lại, làm việc trên sàn,thiết bị đặt trên sànvà truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuốngđất nền Nó đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng

để chúng làm việc đồng thời với nhau

Trang 12

PHẦN II : KẾT CẤU Chương 2 : Lựa chọn kết cấu

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọnphương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn raphương án phù hợp với kết cấu của công trình

Ta xét các phương án hệ sàn sau :

Hệ sàn sườn có cấu tạo gồm hệ dầm và bản sàn Hệ này có ưu điểm là tính toán đơn giản, được

sử dụng phổ biến với nhiều công nghệ thi công nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ để thicông Nhược điểm là chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đếnchiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọngngang, không tiết kiệm chi phí vật liệu, không tiết kiệm không gian sử dụng

Hệ sàn ô cờ gồm các hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé , theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m Ưu điểm là công trình tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng

và có kiến trúc đẹp, thích hợp với công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian sử dụng

lớn như hội trường, câu lạc bộ Nhược điểm là không tiết kiệm, thi công phức tạp, khi mặt bằng

sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính vì vậy, nó cũng không tránh được những hạnchế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

Hệ sàn không dầm gồm các bản kê trực tiếp lên cột Ưu điểm là chiều cao kết cấu nhỏ nên giảmđược chiều cao công trình, tiết kiệm được không gian sử dụng, dễ phân chia không gian, dễ bố trícác hệ thống kỹ thuật điện nước , thi công nhanh, lắp đặt hệ thống cốt pha đơn giản, thích hợp vớinhững công trình có khẩu độ vừa Nhược điểm là cột không được liên kết với nhau để tạo thànhkhung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, và khả năng chịu lực theophương ngang kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu

và tải trọng đứng do cột chịu, sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọcthủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

Sàn không dầm dự ứng lực trước, hệ này có cấu tạo tương tự sàn không dầm, nhưng có cốtthép là các bó cáp được thiết kế với lực căng cáp rất cao, kết hợp với sức chịu nén của bêtông sàn để tạo ra trong sàn các biến dạng ngược với khi chịu tải, ngay trước khi sàn chịutải Ưu điểm của loại sàn này là ngoài các ưu điểm như sàn không dầm thì nó còn khắcphục được các nhược điểm của sàn không dầm như giảm chiều dày sàn, giảm được khối lượngsàn đẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyềnxuống móng, tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường, tiếtkiệm được cốt thép do cốt thép đươc chịu lực được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tải trọnggây Nhược điểm là thi công gặp nhiều khó khăn, thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việcchế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, thiết bị giáthành cao

2.3 Lựa chọn sơ đồ tính :

Công trình có bước nhịp lớn là L = 9m ,chiều cao tầng cơ bản là H = 3,3m, kết hợp với phân

tích trên ta thấy để thêm không gian cho mỗi tầng nhà và giảm được chi phi xây dựng thìphương án sàn không dầm dự ứng lực trước căng sau là phương án lựa chọn tối ưu để chọn là

hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang của công trình Còn hệ kết cấu chịu lực theo phươngđứng là hệ kết cấu khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng

Trang 13

Phần II : KẾT CẤU Chương 3: Vật liệu xây dựng

Chương 3 Vật liệu xây dựng

3.1 Bêtông các loại theo cấp độ bền và theo kết cấu(TCXDVN 356:2005)

Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là bêtông cốtthép và thép (bêtông cốt cứng) Công trình bằng thép với thiết kế dạng bêtông cốt cứng đã bắtđầu đươc xây dựng ở nước ta Đặc điểm chính của kết cấu thép là cường độ vật liệu lớn dẫnđến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực Kết cấu thép có tính đàn hồicao, khả năng chịu biến dạng lớn nên rất thích hợp cho việc thiết kế các công trình cao tầngchịu tải trọng ngang lớn Tuy nhiên nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảothi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao

mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệtvới môi trường khí hậu Việt Nam, và công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy rahỏa hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn

độ cứng để chống đỡ cả công trình Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệuquả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với cáckết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các côngtrình công cộng)…

Bêtông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trình xây dựng trên thếgiới Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thicông đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng đượctính chịu nén rất tốt của bêtông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sự làm việc chung giữachúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thâncủa công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử

lý là phức tạp Do đó kết cấu bêtông cốt thép thường phù hợp với các công trình dưới 30 tầng

Với qui mô công trình này có 16 tầng nổi và một tầng hầm, tổng chiều cao là 60m ta lựa

chọn giải pháp vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép Giải pháp này cũng phù hợp vớiđiều kiện khí hậu và điều kiện thi công ở Việt Nam

Bê tông mà ta dùng cho công trình từ kết cấu móng cọc đến kết cấu phần thân gồm bêtônglót cấp độ bền B15, bêtông cột, cọc và bể nước dùng B25, bê tông vách cứng, đài cọc dùngB35 và cuối cùng là bêtông sàn dùng bêtông cấp độ bền B45 Các thông số kỹ thuật của bêtông các loại bêtông như ở bảng 3.1

Bảng 3.1.Thông số kỹ thuật bê tông sư dụng cho công trình

Trang 14

ST

1 Cường độ tiêu chuẩn vềnén dọc trục R

2 Cường độ tiêu chuẩn về kéo dọc trục R

3 Cường độ chịu nén của

5 Hệ số làm việc của bêtông γ

Bảng 3.2.Thông số kỹ thuật bê tông sư dụng cho công trìnhST

1 Cường độ chịu kéo của cốt thép

Bảng 3.3.Các thông số kỹ thuật của cáp dự ứng lực

Loại cáp

Đường kínhdanh định

f pu (Mpa)

Cường độchịu kéo

f py (Mpa)

Môđunđàn hồi

E ps

(MPa)

Trang 15

3.4 Ống gen

Yêu cầu ống gen là phải chống thấm tốt để giữ cho nước ximăng không thấm vào ống trongquá trình đổ bêtông và bảo vệ cáp, ống phải bền không bị hư hỏng biến bạng trong quá trìnhthi công Tuy nhiên, ống phải mềm để có thể bố trí uốn cong theo thiết kế và ma sát giữa ốnggen với cáp không được quá lớn Với các yêu cầu đó ta chọn ống gen bằng các loại ống kim

loại, ống tròn trơn có đường kính: d = 20mm

3.5 Gạch các loại

Gạch xây tường dùng gạch xây đất sét nung loại lổ rỗng, gạch ốp lát sàn chọn gạch ceramic

có mặt trên màu vàng bề mặt nhẵn bóng, mặt dưới nhám, gạch ốp lát nhà vệ sinh chọn Gạchceramic chống trơn…Các loại gạch có đặc trưng vật liệu được thể hiện như bảng 3.4

Bảng 3.4 Đặc trưng vật liệu Gạch được sử dụngCác đặc trưng Đơn vị

Loại GạchTường

20 Ốp látsàn Nhà vệsinh thangCầu

3.6 Kính

Ngày nay, trên thế giới, kính đã được sử dụng rộng rãi và phổ biến ở khắp mọi nơi Khi đi

ra đường ta đều có thể nhìn thấy kính Từ các bộ phận như cửa sổ, cửa chính…ở trong các nhàcông cộng đến các tòa nhà cao tầng Phải nói rằng kính đã góp phần làm thay đổi bộ mặt kiếntrúc đô thị, tạo bước chuyển đáng kể trong việc hiện đại hóa công trình xây dựng, hỗ trợ chokiến trúc sư trong sáng tạo nghệ thuật Không ai phủ nhận ưu điểm của kính trong việc lấy ánhsáng tự nhiên và làm vai trò của vật liệu ngăn che gió, bụi, cách âm, cách nhiệt, không cho rêumốc phát triển và nhất là tạo các không gian, hình khối kiến trúc đa dạng, vừa nhẹ nhàng, vừathanh thoát, vừa đồ sộ tân kỳ

Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Việt Nam, kính xây dựng không phảilúc nào cũng phát huy hết ưu điểm và sử dụng hợp lý Bên cạnh tính năng vượt trội của các vậtliệu khác không có được, chúng ta cũng cần chú ý đến những tác động ngược chiều của kính.Người thiết kế cần nắm vững để sử dụng hợp lý, tránh những hậu quả khó khắc phục

Một hiện tượng xảy ra khi dùng nhiều kính trong kết cấu ngăn che công trình là hiệu ứngnhiệt: sau khi bức xạ qua kính vào nhà sẽ làm cho các bề mặt nóng lên, tiếp sau đó lại bức xạ

ra ngoài Kết quả là nhiệt độ tăng dần và gây cảm giác khó chịu, có ảnh hưởng trực tiếp đếnsức khoẻ con người Đó là hiện tượng nhà kính, tức là có sự tăng nhiệt độ trong không giankín bao bọc bởi kính dưới bức xạ mặt trời (truyền nhiệt bức xạ vào trong nhà và khó thoátnhiệt ra ngoài bằng đối lưu)

Cũng do có các bề mặt kính, bức xạ mặt trời dễ dàng xâm nhập vào nhà, nung nóng bề mặttrong phòng Kết quả là con người sống trong nhà phải chịu thêm một lượng nhiệt khá lớn vìcác bề mặt nội thất luôn luôn trao đổi nhiệt bằng bức xạ với con người Bằng cách mở cửathông thoáng tạo ra vận tốc gió trên bề mặt kết cấu ngăn che sẽ tạo điều kiện làm giảm nhiệt

độ các bề mặt xuống gần với nhiệt độ không khí Trong trường hợp này, thông gió tự nhiên cómột vai trò khá quan trọng Ánh sáng tự nhiên qua kính vào nhà là nguồn sáng phù hợp với

Trang 16

sức khoẻ và thị giác của con người Người ta thiết kế, sử dụng ánh sáng tự nhiên cho côngtrình theo các tiêu chuẩn chiếu sáng quy định, nhằm đảm bảo tiện nghi và tiện nghi môi trườngánh sáng Đó là những quy định về độ rọi trên mặt phẳng làm việc nhằm nhìn rõ các chi tiếtvật phân biệt Tuy nhiên không phải bao giờ độ rọi lớn cũng tốt, bởi ánh sáng quá mức cộngvới các bề mặt không thích hợp sẽ làm tăng độ chói loá, vi phạm tiện nghi nhìn, gây căngthẳng và mệt mỏi cho con người Khi thiết kế ánh sáng tự nhiên qua kính, cần phải chú ý đếnmàu sắc của ánh sáng, độ đồng đều của ánh sáng và tương quan độ chói của các bề mặt trongphòng Qua đó, thấy rằng cần phải có các biện pháp che chắn nắng và hạn chế chói loá trongnhà có bề mặt bao che lắp nhiều kính

Một điều dễ nhận biết là kính rất dễ vỡ, và rất nguy hiểm khi nó ở trên các toà nhà cao Đặcbiệt khi xảy ra cháy nổ, khả năng chịu nhiệt của nó rất kém Những nhược điểm này luôn đề racho các nhà sản xuất kính nhiệm vụ nâng cao khả năng chịu lực và nhiệt của kính Tất nhiên,hiện đã có những loại kính an toàn như kính tôi, kính dán nhiều lớp, kính cách nhiệt tiết kiệmnăng lượng song không phải là ở đâu và bao giờ cũng sử dụng những thứ kính cao cấp ấy.Tại một số khu đô thị mới đã đưa vào sử dụng kính cường độ cao nhưng khi có sự cố (hoảhoạn, động đất) thì dễ phá vụn, không gây nguy hiểm cho người thoát nạn

Với các đặc điểm trên của kính, ta sẽ chọn kính cho công trình là kính cường lực, diện tíchkính được cắt theo diện tích ô cửa; các đặc trưng của Kính được thể hiện như bảng 3.5

Bảng 3.5 Đặc trưng vật liệu Kính được sử dụng

Loại kính loại kính phản nhiệt và phản

quang

Khối lượng riêng: (kg m/ 3) 2000

3.6 Sơn

Sử dụng Sơn với màu sắc và số lượng theo yêu cầu kiến trúc và diện tích cần phải sơn.Sơn trong nhà thì được chia làm 3 lớp: lớp lót, lớp tạo phẳng và lớp sơn màu Sơn ngoài nhàthì được chia làm 4 lớp: lớp chống ăn mòn, lớp lót, lớp tạo phẳng và lớp sơn

Trang 17

Phần II : KẾT CẤU Chương 4: Lựa chọn sơ bộ kích thước các tiết diện

Chương 4 Lựa chọn sơ bộ kích thước các tiết diện

4.1 Lập các mặt bằng kết cấu

Dựa trên cơ sở mặt bằng kiến trúc, bao gồm hệ thống chức năng các khu vực trong nhà, hệ

thống kỹ thuật trong nhà Kết hợp với kiến thức về kết cấu để bố trí hệ kết cấu cho nhà và lậpthành các bản vẽ Từ đó để lựa chọn kích thước tiết diện

4.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

F - Diện tích tiết diện cần thiết của mặt cắt cột

k - Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự mômen (0.9– 1.5), với công trình chịu ảnh hưởng

của gió và động đất lớn, chọn k = 1,5 với cột biên, k = 1,3 với cột giữa

R b - Cường độ chịu nén tính toán của bêtông (B35 có Rb = 1950 (T/m2)

N - Lực nén tác dụng lên cột (T), xác định sơ bộ theo công thức (4.2)

n - Số tầng của công trình

S - Diện tích truyền tải tới cột trên một tầng (xác định như hình dưới )

q - Tải trọng sơ bộ tác dụng lên 1m 2 sàn (sơ bộ q = 1,0 ÷ 1,4T/m2) , chọn q = 1,2 T/m2

= 12(kN/m 2)

Trang 18

sHình 4.1 Sơ đồ truyền tải vào cộtChọn tiết diện cột theo công thức trên với kích thước tiết diện thay đổi 3 tầng 1 lần Để đơngiản ta thiết kế những cột có diện tích truyền tải (xác định như hình 4.1) gần bằng nhau cókích thước như nhau, và các cột có tiết diện hình vuông

Cột nhóm 1: cột trục A, cột trục F Diện truyền tải lớn nhất : S = 9,0.3,3 = 29,7 m 2

Cột nhóm 2: B2,B4,B5,B7,C2,C7,D2,D7,E2,E4,E5,E7 Diện truyền tải lớn nhất S = (4,5+3,3).(7,5/2) + (3,3.4,5) + 0,5 3,3.3,3 = 49,5 m 2

Cột nhóm 3: B3,B6,C3,C6,D3,D6,E3,E6 Diện truyền tải S = (6,6/2 + 7,5/2 ).9 = 63,45 m 2

Cột nhóm 4: A1,A8,F1.F8 (cột từ tầng lửng trở xuống ) Diện truyền tải S = 3,3.3,3 = 10,89

m 2, là rất nhỏ nên ta chọn cột có cùng tiết diện với cột nhóm 1

Chọn sơ bộ tiết diện các cột như ở các bảng 4.1, bảng 4.2 và bảng 4.3

Bảng 4.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột nhóm 1CỘT TẦNG S(m 2 ) n N(kN) A 0 (cm2) a(cm) A(cm2)

Trang 19

Bảng 4.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột nhóm 2CỘT TẦNG S(m 2 ) n N(kN) A 0 (cm2) a(cm) A(cm2)

Theo "TCXD 198-1997 Nhà cao tầng- Thiết kế BTCT toàn khối " , độ dày của vách không

nhỏ hơn 150(mm) và 1/20 chiều cao tầng nhà Ngoài yêu cầu đảm bảo khả năng chịu lực thì

vách thang máy cần đảm bảo khả năng chống ồn và rung động tốt Do vậy chọn chiều dày các

vách là 300(mm) Bề rộng vách h ≥ max (0,5h t ; 5t) Chọn như hình 4.2.

Hình 4.2 Kích thước tiết diện vách cứng

Trang 20

Phần II : KẾT CẤU Chương 5: Tải trọng thiết kế và tổ hợp tải trọng

Chương 5 Tải trọng thiết kế và tổ hợp tải trọng

5.1 Tĩnh tải

5.1.1 Tải trọng sàn

Trọng lượng riêng bản thân bê tông cốt thép sàn là γs = 25(kN/m 3 ), sàn dày h s = 0,25(m) Vậy tải trọng bản thân bê tông cốt thép sàn là : g s = γ s h s = 25.0,25 = 6,25(kN/m 2) Khi tính

toán tải trọng bản thân sàn bê tông cốt thép sàn ta nhờ Etabs tính có nhân thêm hệ số vượt tải

n = 1,1 Ta tính thêm tải trọng tường xây, cửa tác dụng lên sàn và các lớp cấu tạo của sàn như

Hệ số vượt tải

Trọng lượng

riêng γ (kN/m3)

Hệ số vượt tải

Trọng lượng

riêng γ (kN/m3)

Trang 21

Do công trình không có dầm nên để đơn giản trong tính toán ta qui tải trọng tường, cửa đi

thành tải trọng phân bố trên trên sàn (bảng 5.3) (với sàn có tong diện tích S = 1546,2 m 2)

Bảng 5.3 Tải trọng tường, cửa đi quy đổi phân bố trên sàn

Lớp cấu tạo dày(m)Chiều

(kN/m 2 )

Hệsốvượttải

Trọnglượngtính toán

(kN/m 2 )

Trị số Đơn

vịTường gạch ống

Vữa trát tường 20 0,02 955,1 1,8 kN/m 3 343,836 1,3 446,987Tường gạch ống

Vữa trát tường 20 0,02 878,88 1,8 kN/m 3 316,397 1,3 411,316

Tổng tải trọng tường, cửa trên sàn (kN) 2790,401 3209,177

Tải trọng phân bố của tường, cửa trên sàn(kN/m 2 ) 1,805 2,076

Vậy tổng tĩnh tải phân bố trên sàn mỗi tầng (chưa kể trọng lượng bản thân sàn) là : 1,87 +

2,076 = 3,946 kN/m 2

5.1.2 Áp lực đất lên tường ngăn tầng hầm

Công trình có 2 tầng hầm sâu -6.6m (từ mặt đất tự nhiên) Phía dưới là hệ dầm sàn tầnghầm, phía trên là hệ dầm sàn tầng trệt Do hai hệ dầm sàn này rất cứng theo phương ngang nêntải trọng ngang do tường tác dụng lên tường chắn đất gây ra nội lực thay đổi không đáng kểtrong khung không gian Vì vậy ta bỏ qua tải trọng này

2 Hành lang,cầu thang thông vớiphòng căn hộ 3 1,2 3.6

3 Cửa hàng; hành lang,cầu thangthông với cửa hàng, tầng hầm 4 1,2 4,8

5 Mái, phòng áp mái, phòng kỹ thuật 0,75 1,3 0,975

Trang 22

k - hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, phụ thuộc vào dạng địa hình công

trình đặt trong thành phố bị che chắn mạnh nên là dạng địa hình C

c - Hệ số khí động, c = 0,8 với bề mặt đón gió và c = -0,6 với bề mặtkhuất gió.

 - Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió,  = 1,2.

Từ công thức (5.2), ta tính được gió tĩnh như bảng 5.5, với Fx, Fy là lực gió quy về tâm

cứng của công trình và được tính bẳng tổng gió/diện tích mặt đón gió

Bảng 5.5 Bảng tính toán tải trọng gió tĩnhTầng

Tính toán tần số dao động riêng của công trình :

Giá trị giới hạn tần số dao động riêng đối với công trình bê tông cốt thép (δ = 0,3) trongvùng áp lực gió II theo bảng 9-TCVN2737-1995 là fL=1,3Hz

Tần số dao động riêng của công trình được tính toán bằng phần mềm Etaps Tải trọng cầnphải khai báo bao gồm: Tĩnh tải bản thân kết cấu sàn được tính trong Etabs, tĩnh tải phân bốđều trên sàn gồm các lớp cấu tạo sàn, tường ngăn và hoạt tải chất tạm thời trên công trình Kết

Trang 23

quả tính toán tần số dao động riêng của công trình xuất ra từ etaps được lập thành bảng 5.6a,bảng 5.6.b và bảng 5.6.c

Bảng 5.6 Các dạng dao động của công trìnhDạng dao

Tần số (f) (Hz)

Gió động được tính theo TCXD 229 : 1999 Công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ

s, thoả mãn bất đẳng thức(5.4) thì cần tính toán thành phần của tải trọng gió với s dạng daođộng đầu tiên Do vậy dao động theo phương Ox, ta chỉ tính toán cho dao động 1 và 4, còntheo phương Oy chỉ tính toán cho dao động 2

fs < fL < fs+1 (5.4)

Chạy Etaps ta xuất ra được các giá trị ở bảng 5.7, bảng 5.8, bảng 5.9

Trang 24

Bảng 5.7 Bảng dịch chuyển ngang tỉ đối theo phương Ox với dạng dao động 1Tầng Tâm cứng Dạng dao

Trang 25

Tầng cứngTâm dao độngDạng UX y ij Khối lượng

UX ,UY – dịch chuyển theo phương x và y ứng với dạng dao động

Mass X, Mass Y – khối lượng tập trung tại các tầng.

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình

ở độ cao z ứng với dạng dao động thứ i xác định theo công thức của TCVN 2737-1995 :

ij

p j i i y

W M   (5.5)Trong đó:

W p (ij) – Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động tải trọng gió

M j – khối lượng phần công trình mà trọng tâm có độ cao z

 

(5.6)

Trong đó:

γ – hệ số tin cậy của gió, lấy bằng 1,2

W 0 – giá trị của áp lực gió

f i – tần số dao động riêng thứ i (Hz)

Trang 26

Sử dụng đường cong 1 cho công trình bê tông cốt thép với độ giảm lôga δ = 0,3

y ij - Chuyển vị ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng daođộng riêng thứ i ,không thứ nguyên

i

 - hệ số có được bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần,tải trọng gió không đổi

1 2 1

i

n

j n

W - giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao tính toán

ξ j - hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z lấy theo bảng 8, TCVN 2737-1995

υ - hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió xác định theo bảng 10, TCVN 2737-1995, phụ thuộc các tham số ρ và , các tham số này xác định theo bảng 11,

TCVN 2737-1995

S j – diện tích đón gió phần j của công trình

Kết quả tính toán thành phần động được lập thành bảng 5.10, bảng 5.11, bảng 5.12

Bảng 5.10 Thành phần động theo phương Ox ứng với dạng dao động 1

Trang 27

Trang 28

Từ ρ và χ, tra bảng bảng 10 trong tcvn 2737: 1995, bằng phép nội suy tìm được υ = υ 1 =

0,629

Từ các công thức từ (5.5) đến (5.8), các số liệu ở bảng 5.8 đến bảng 5.12 ta tính được thànhphần gió động theo phương Ox ,Oy và lập thành bảng 5.13, bảng 5.14, bảng 5.15 Kết quảtổng gió động và gió tĩnh được tính ở bảng 5.16

Bảng 5.13 Bảng tính gió động theo phương Ox với dạng dao động 1

Bảng 5.14 Bảng tính gió động theo phương Ox với dạng dao động 4

Trang 29

Bảng 5.15 Bảng tính gió động theo phương Oy

Bảng 5.16 Tổng tải trọng tác dụng lên công trình Tầng

Tĩnh (kG) (Wp)-(kG)Động Động (T)Tĩnh + Tĩnh (Fx)- (kG) Động (Wp)- (kG) Động (T)Tĩnh +

Trang 30

5.3.2 Xác định tải trọng động đất :

Động đất gây nên những chuyển động của nền công trình theo các hướng theo thời gian vớicác quy luật khá phức tạp Chuyển động của nền làm phát sinh các lực quán tính ở các bộ phầncủa công trình Thiết kế kháng chấn cần phải đảm bảo điều kiện sao cho khi xảy ra động đất yếuthì kết cấu vẫn còn làm việc trong vùng đàn hồi, còn khi xảy ra động đất mạnh thì kết cấu có thểchuyển sang làm việc ở giai đoạn dẻo, có thể hư hỏng một số phần nào đó nhưng công trìnhkhông bị sụp đổ Việc xác định tải trọng do động đất thực ra là xác định lực quán tính do khốilượng của công trình bị dao động do động đất Xác định tải trọng động đất bằng phương phápphân tích phổ phản ứng dạng dao động theo TCXDVN 375 - 2006

Xác đinh phổ thiết kế Sd(T) theo các công thức từ (5.9) đến (5.12) Chọn loại đất nền loại C

c D g

β - hệ số ứng với cân dưới của phổ thiết kế theo phương ngang , β=0,2

agR - đỉnh gia tốc nền tham chiếu tại tp Hồ Chí Minh agR = 0.0853g (m/s2))

ag - gia tốc nền thiết kế : ag = .agR = 1.250.08539.81= 1.046 m/s2 (với γ =

1.25 ,là hệ số tầm quan trọng )

q - Hệ số ứng sử với tác động theo phương ngang của công trình : q = k wq 0=3,9

kw - hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường kw = 1 Và với

hệ kết cấu khung hỗn hợp nhiều tầng nhiều nhịp ta có q0=3,9

Dựa vào mô hình dao động trong etaps ta xác định được chu kì dao động riêng của côngtrình theo phương Ox, Oy như sau :

Bảng 5.17 Chu ki dao động theo phương Ox

Trang 31

n

j j

i n

ik j k

y W W

=1

F i - Lực cắt ở chân công trình trong dạng dao động thứ i

S d (T) - tung độ của phổ thiết kế tại chu kì T

W i - khối lượng hữu hạn( theo phương của dạng dao động tương ứng) với dạngdao động thứ i xác định theo công thức (5.14)

n - Tổng số bậc tự do( số tầng) xét đến theo phương dao động

y ij - giá trị chuyển vị theo phương dao động tương ứng trên mặt bằng tại điểm đặttrọng lượng thứ j của dạng dao động thứ i

W j - trọng lượng tập trung tại tầng thứ j của công trình

Ta xác định số dạng dao động cần xét đến trong tính toán ảnh hưởng của động đất bằng tỷ

lệ phần trăm trọng lượng hữu hạn của công trình tham gia dạng dao động đó với tổng trọnglượng của công trình

Phân phối tải trọng ngang lên các công trình tầng của tổng lực cắt tại chân công trình tương

ứng với dạng dao động thứ j theo phương dao động như sau:

Trang 32

ij ij

1

j

i n

ik j k

a Tính động đất theo phương Ox:

Từ các công thức (5.13) đến (5.15), ta tính được lực cắt đáy công trình trong dạng dao động

thứ i, phân phối tải trọng ngang lên công, khối lượng hữu hạn với dạng dao động thứ i, các giá

Trang 33

Trang 34

b Tính động đất theo phương Oy:

Tương tự cũng từ các công thức (5.13) đến (5.15), ta tính được lực cắt đáy công trình trong

dạng dao động thứ i, phân phối tải trọng ngang lên công, khối lượng hữu hạn với dạng dao

động thứ i, các giá trị tính toán được lập thành bảng ( bảng 5.26 đến bảng 5.29)

Bảng 5.25 Đối với dạng dao động 2 (mode 2)Tầng y ij (Ux) W j y ij *W j y ij 2 *Wj F i F ij (T)

Trang 35

Trang 36

Ta thấy Ti+1 < 0,9.Ti nên các dạng dao động theo phương ox được coi là độc lập với

nhau Suy ra giá trị lớn nhất của hệ quả tác động động đất được tính bằng công thức sau:

Ta thấy T i+1 < 0,9.T i nên các dạng dao động theo phương õ được coi là độc lập với nhau.

Suy ra giá trị lớn nhất của hệ quả tác động động đất được tính bằng công thức sau:

Trang 37

Tổ hợp cơ bản 1: Bao gồm nội lực do tĩnh tải + nội lực cùng dấu của một trong các hoạt tải.

Tổ hợp cơ bản 2: Bao gồm nội lực do tĩnh tải + 0,9 (nội lực cùng dấu của mọi loại hoạt tải,

trừ tải trọng động đất )

Tổ hợp đặc biệt 1: Bao gồm nội lực do tĩnh tải + 0,5 hoạt tải + tải trọng động đất theo

phương X + 0,3 tải trọng động đất theo phương Y

Tổ hợp đặc biệt 2: Bao gồm nội lực do tĩnh tải + 0,5 hoạt tải + tải trọng động đất theo

phương Y + 0,3 tải trọng động đất theo phương X

Trong mỗi loại tổ hợp nội lực ta cần quan tâm đến cặp nội lực mà có các giá trị mômen, lựcdọc, lực cắt lớn nhất Kết quả tổ hợp nội lực được đính kèm ở phần phụ lục

Trang 38

Phần II : KẾT CẤU Chương 6: Tính toán kết cấu

Chương 6 Tính toán kết cấu

6.1 Tính sàn phẳng dự ứng lực

Quan niêm tính toán: Coi lực dự ứng lực trước như một thành phần cân bằng với tải trọng(tỉnh tải + hoạt tải) tác dụng lên cấu kiện trong quá trình sử dụng, tính toán toán theo phươngpháp cân bằng tải trọng Đây là phương pháp đơn giản và dễ sử dụng để tính toán, phân tíchcấu kiện bêtông dự ứng lực trước Cáp dự ứng lực được thay thế bằng các lực tương đương tácdụng vào bêtông Cáp tạo ra một tải trọng ngược lên, nếu chọn hình dạng cáp và lực dự ứnglực trước phù hợp sẽ cân bằng với các tải trọng tác dụng lên sàn, do đó đọ võng tại mọi điểmtrên sàn đều bằng không

Các bước tính toán được tiến hành như sau:

6.1.1 Kiểm tra khả năng chịu chọc thủng của sàn

Tầng 14 có sàn đặt trên cột có tiết diện nhỏ nhất nên ta kiểm tra chọc thủng của sàn tầngnày Chọn cột giữa 3B và cột biên 3F để ta kiểm tra chọc thủng sàn Ta kiểm tra theo điều kiệnbền theo công thức (6.1)

P ≤ R bt u m h 0 (6.1)Trong đó :

P – Tải trọng gây nên sự phá hoại theo kiểu đâm thủng

R bt = 1,45MPa – cường độ chịu kéo tính toán của bê tông

u m – Chu vi trung bình của mặt đâm thủng

h 0 = 220mm – chiều dày làm việc của sàn (với chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 30mm)

Trang 39

Trang 40

Hình 6.1.2 Sơ đồ diện tích truyền tải trọng và mặt đâm thủng cột cho cột 3F tầng 14

6.1.2 Chia dải và tính nội lực trên từng dải(tính cho sàn tầng 1)

Mô hình hóa sàn trong phần mềm Safe với mặt bằng sàn tầng 1 như hình 6.1.3, các dải(strip) đươc chia như hình 6.1.4, 6.1.5, biểu đồ mô men trên các dải do tĩnh tải và hoạt tải gây

ra có dạng như hình 6.1.6 và 6.1.7

Định dạng
Số trang	136
Dung lượng	13,9 MB

đề tài tốt nghiệp kỹ sư xây dựnđề tài tốt nghiệp kỹ sư xây dựng - xây dựng chung cư Lê Hồng Phong

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng

Khái quát cơng trình thi cơng