Tiểu luận Bộ môn công trình thép gỗ

Theo quy hoạch kiến trúc cảnh quan toà nhà khu dịch vụ công cộng,văn phòng làm việc-Công trình “Trung tâm Thương mại và căn hộ cao cấp cho thuê-VINCOM II” gồm có 3 tầng hầm và 21 tầng nổi , sẽ được xây dựng tại 114 Mai Hắc Đế-Quận Hai Bà Trưng-Hà Nội . Phía Tây của công trình giáp với đường Bùi Thi Xuân, phía bên kia của đường là tòa nhà Vincom I đã được xây xong vào cuối năm 2004, phía Đông tiếp giáp với đường Mai Hắc Đế, phía Nam tiếp giáp với Phố Thái Phiên và Bắc tiếp giáp với Phố Đoàn Trấn Nghiệp. Tổng diện tích toàn khu đất là 3650m2.

H íng dÉn: ths NguyÔn v¨n quang

Bé m«n c«ng tr×nh thÐp gç

Theo quy hoạch kiến trúc cảnh quan toà nhà khu dịch vụ công cộng,văn phòng làm Công trình “Trung tâm Thơng mại và căn hộ cao cấp cho thuê-VINCOM II” gồm có 3 tầng hầm và 21 tầng nổi , sẽ đợc xây dựng tại 114 Mai Hắc Đế-Quận Hai Bà Trng-Hà Nội Phía Tây của công trình giáp với đờng Bùi Thi Xuân, phía bên kia của đờng là tòa nhà Vincom I

việc-đã đợc xây xong vào cuối năm 2004, phía Đông tiếp giáp với đờng Mai Hắc Đế, phía Nam tiếp giáp với Phố Thái Phiên và Bắc tiếp giáp với Phố Đoàn Trấn Nghiệp Tổng diện tích toàn khu đất là 3650m2

Chủ đầu t : Công ty trách nhiệm hữu hạn đầu t và thơng mại PFV

Đơn vị thiết kế : Tổng công ty t vấn Xây dung Việt Nam (Bộ xây dựng)

Đơn vị thi công : Công ty Xây dựng dân dụng và Công nghiệp Delta

Quy mô chung công trình của công trình bao gồm: Đây là tổ hợp công trình đa chức năng gồm tổ hợp dịch vụ Thơng mại và Căn hộ cao cấp cho thuê với các thông số nh sau:

-Diện tích toàn khu đất : 3.650 m2

Ii.giải pháp thiết kế kiến trúc

II.1 Tổ chức mặt bằng

a Sơ đồ công năng chính:

Các chức năng trong công trình đợc phân chia cụ thể nh sau:

-Tổng diện tích sàn khối Trung tâm thơng mại : 8.885 m2

b D i ện tích sàn các t ầ ng đ ợ c phân chia cụ t h ể nh sau:

• Tầng 1 có diện tích: 2.053 m2 với chức năng chính Trung tâm Thơng mại

+ Sảnh vào 1, 2 có 2 lối vào tại phía đờng Bùi Thị Xuân kéo dài

+ Các gian hàng, shop cho thuê

+ Sân trong (không gian trng bày, giới thiệu sản phẩm)

+ Lõi giao thông thang cuốn (02 thang), thang bộ

+ Khu vệ sinh chung, các phòng kỹ thuật

• Tầng 2 đến tầng 6 có tổng diện tích 6.832 m2 với chức năng chính các gian hàng cho thuê+ Không gian thông tầng

+ Khu vệ sinh (tại các tầng )

+ Thang cuốn (02 thang/ 1 tầng), giao thông nội bộ

+ Các phòng kỹ thuật

+ Hệ thống giao thông đứng - các phòng kỹ thuật

• Tầng 7 có diện tích 2.080 m2 bao gồm

+ Khu căn hộ cao cấp 1.090 m2

+ Khu phòng kỹ thuật điều hòa 110 m2

+ Sân trời, đặt các thiết bị kỹ thuật … 880 m2

+ Khu kỹ thuật toà nhà (Tum thang máy, bể nớc mái, cột ăng ten)

+ Khu đặt thiết bị điều hoà không khí

+ Sân mái

Để đảm bảo tính thống nhất về hình thức và thuận tiện cho việc vận hành kinh doanh 2

Để đáp ứng những chức năng trên cụ thể nh sau:

- Nối tầng hầm 1, tầng hầm 2 toà nhà VINCOM I (cao độ – 3,600 m và - 6.900 m) so với code mặt đờng) và tầng hầm 1, tầng hầm 2 Toà nhà Trung tâm Thơng mại và căn hộ cao cấp cho thuê (HH1) qua đờng Bùi Thị Xuân kéo dài, có mặt cắt ngang chiều dài 12m, chiều rộng18m

- Nối hành lang cầu từ tầng 3 toà nhà VINCOM I (cao độ mặt dới + 10,500m so với code mặt đờng) có chức năng thơng mại với tầng 3 của Toà nhà Trung tâm Thơng mại và Căn hộ cao cấp cho thuê (HH1) Hành lang cầu kết nối giữa 2 công trình có diện tích 200m2

II.2 Giải pháp thiết kế mặt đứng

Hình thức kiến trúc bên ngoài công trình mang tính chất hiện đại với việc bố trí theo phân vị đứng Các tỷ lệ đặc rỗng đợc thiết kế hài hòa, có tính toán đến yêu cầu sử dụng của công năng bên trong công trình Hình thức kiến trúc công trình đợc nghiên cứu, tính toán

và thiết kế dựa trên tỷ lệ hình khối kiến trúc của công trình Vincom city tower đã xây dựng

- Phần đế công trình – gồm 6 tầng Trung tâm thơng mại - đợc thiết kế kết hợp các mảng

đặc ốp đá granite tự nhiên với các băng kính mỏng, chạy xung quanh tòa nhà, nhẹ nhàng cho phần đế công trình, ngôn ngữ kiến trúc trên mặt đứng thống nhất

- Khối cao tầng có mặt bằng đợc thiết kế dạng hình chữ nhật đợc vát chéo bốn góc, đơn giản tạo nên bố cục mạch lạc rõ ràng không những trên mặt bằng mà còn trong bố cục hình khối không gian theo trờng phái kiến trúc hiện đại Phần thân công trình đợc thiết kế với hình khối đơn giản với những phân vị đứng tạo cho công trình dáng vẻ hiện đại, bề thế Các mảng tờng bên trên đợc trổ cửa theo chiều đứng đợc kết hợp giữa vật liệu nhôm mầu sơn tĩnh điện và kính phản quang kết hợp với vật liệu gạch men sứ ốp mặt tiền tạo nên tính thẩm mỹ và tính hiện đại Kiến trúc công trình mang vẻ khoẻ khoắn, khúc triết

- Các loại vật liệu đợc kết hợp hài hoà cả về chất liệu và màu sắc Đó là sự kết hợp giữa

đá Granite tự nhiên, gạch men sứ với kính màu xanh nhạt, tạo nên sự hài hoà giữa công trình với cảnh quan xung quanh

II.3 Giải pháp giao thông bên trong công trình

- Giao thông bên trong công trình đợc chia thành 2 hệ riêng biệt, hệ giao thông theo trục đứng dành cho căn hộ cao cấp cho thuê và hệ thang cuốn 12 thang kết nối các tầng của khối Trung tâm thơng mại

- Phần đế của công trình gồm 6 tầng, với chức năng là Trung tâm thơng mại, đợc kết nối với nhau bằng 1 hệ thống thang cuốn bao gồm 10 thang Hệ thống thang cuốn này đợc thiết kế với 2 luồng: luồng thang lên đặt ở vị trí phía ngoài hớng về phía đờng Đoàn Trần Nghiệp, luồng thang xuống đợc bố trí tại phía bên trong Việc phân chia 2 luồng giao thông riêng biệt đã tạo sự thuận lợi cho ngời sử dụng và tạo

ra 2 luồng giao thông khác nhau, tránh trờng hợp ùn tắc nội bộ

- Với khối căn hộ cao cấp đợc thiết kế với 14 tầng cao, giải pháp giao thông đề xuất

là dùng hệ thống thang máy với 5 thang, trong đó 3 thang có tải trọng 1000kg và 2 thang có tải trọng 1350kg Ngoài ra, hệ thống thang máy đợc kết hợp với phần lõi của công trình gồm có 2 thang thoát hiểm và hệ thống kỹ thuật M&E của toà nhà (điện, n-

ớc, ĐHKK, PCCC, TTLL ) Với chức năng căn hộ cao cấp, hệ thống thang máy

đợc thiết kế đồng bộ với hệ thống điều khiển thông minh (Miconic 10) đồng thời đảm bảo các thông số về hệ thống kỹ thuật

III Hệ thống kỹ thuật.

III 1 Giải pháp thông số chiếu sáng:

Công trình đợc thiết kế tận dụng tốt khả năng chiếu sáng tự nhiên Tất cả các phòng làm việc và phòng ngủ đều có cửa sổ kính lấy sáng Công trình còn có hai giếng trời lấy sáng cho khu vực thang bộ

- Thông gió tự nhiên đợc đặc biệt chú ý trong thiết kế kiến trúc Với các cửa sổ lớn có vách kính, lô gia chìm, các phòng đều đợc tiếp xúc với không gian ngoài nhà, tận dụng tốt khả năng thông gió tự nhiên, tạo cảm giác thoải mái cho ngời dân khi phải sống ở trên cao

-Hệ thống chiếu sang:

- Khối siêu thị và khu WC chủ yếu dùng đèn chiếu sâu bóng compact 11W và 18W

- Khối chung c chủ yếu dùng đèn huỳnh quang và một số đèn hắt tờng trang trí

- Tiêu chuẩn chiếu sáng theo quy định dựa theo TCXD 16 - 1986:

+ Khối siêu thị cờng độ sáng: 200 ~ 300 lux

+ Khối chung c cờng độ sáng : 50 ~ 100 lux

+ Cầu thang, hành lang, WC cờng độ sáng: 50 ~ 100 lux

Nhu cầu dùng nớc cho toà nhà dự kiến Q = 531m3 (bao gồm lợng nớc cấp cho sinh hoạt

trong toà nhà vào ngày dùng nớc nhiều nhất + lợng nớc chữa cháy)

b Quy mô sử dụng nớc

Cấp nớc cho toà nhà bao gồm các khối:

- Dịch vụ công cộng ( 3 tầng hầm + tầng 1 đến tầng 6 )

- Căn hộ cao cấp cho thuê ( tầng 7 đến tầng 25)

- Nớc cho nhu cầu PCCC

III.2.2 Phơng án cấp nớc:

Nớc cấp cho công trình bao gồm:

+ Nớc cấp cho nhu cầu sinh hoạt

+ Nớc cấp cho nhu cầu chữa cháy

a Nguồn cấp nớc

Theo tài liệu của cơ quan chủ quản cấp: Nguồn nớc cấp cho công trình chủ yếu là nguồn nớc có sẵn của thành phố Hà nội Vị trí điểm lấy nớc đợc xác định ngay trên đờng ống cấp nớc có sẵn trên đờng Đoàn trần nghiệp Đờng kính ống cấp nớc vào khu công trình

DN 100

b Giải pháp kỹ thuật cấp nớc

b1 Giải pháp cấp nớc sinh hoạt

* Cấ p n ớ c lạnh:

- Hệ thống đờng ống cấp nớc lạnh cho các điểm dùng nớc trong công trình đợc thiết

kế theo sơ đồ phân vùng cấp nớc (cứ 5 tầng đợc phân thành một vùng) Nớc từ két mái đợc phân phối xuống các khu vệ sinh của từng vùng một ở trong toà nhà thuộc các khối: Dịch vụ công cộng và căn hộ cao cấp Trên đờng ống đứng phân phối nớc

từ két mái xuống các khu vệ sinh của từng vùng đều đợc bố trí van giảm áp thủy lực

- Nớc sạch ở bể chứa dự trữ đặt ngầm sàn tầng hầm 3, đợc bơm lên két nớc trên mái.Nhiệm vụ của két nớc mái là phân phối và điều hoà nớc xuống các khu vệ sinh và các

điểm có nhu cầu dùng nớc ở tất cả các tầng trong toà nhà

* Cấ p n ớ c nóng:

Hệ thống đờng ống cấp nớc nóng cho các điểm dùng nớc trong toà nhà, đợc thiết kế theo sơ đồ phân vùng

Vùng thứ nhất: Khối trung tâm thơng mại, siêu thị:

Nguồn nớc nóng cấp cho khối trung tâm thơng mại, siêu thị chủ yếu lấy từ trung tâm điều hoà không khí của toà nhà Hệ thống đờng ống đợc thiết kế theo sơ đồ phân

phối nớc từ trung tâm điều hoà không khí về các điểm có nhu cầu dùng nớc nóng trong khối thơng mại và siêu thị.

Vùng thứ hai: Khối căn hộ cao cấp (tầng 7 đến tầng 17):

Nguồn nớc nóng cấp cho khối căn hộ cao cấp thuộc tầng 7 đến tầng 17 chủ yếu lấy

từ các bình đun nớc nóng đặt cục bộ trong phòng tắm và bếp của từng căn hộ Hệ thống đờng ống đợc thiết kế theo sơ đồ phân phối nớc từ các bình đun nớc nóng cục bộ dẫn về các thiết bị tắm, rửa trong khu vệ sinh của từng căn hộ

Vùng thứ ba: Khối căn hộ cao cấp (tầng 18 và tầng 19):

Nguồn nớc nóng cấp cho khối căn hộ cao cấp thuộc tầng 24 và tầng 25 chủ yếu lấy từ các bình đun nớc nóng ( BOILER) đặt ở phòng kỹ thuật tầng áp mái của toà nhà Hệ thống đờng ống đợc thiết kế theo sơ đồ phân phối nớc từ các bình đun nớc nóng ( BOILL) đặt ở phòng kỹ thuật tầng áp mái dẫn về các thiết bị tắm, rửa trong khu vệ sinh của từng căn hộ thuộc tầng 18 và tầng 19

b2 Giải pháp cấp nớc chữa cháy

Trong hồ sơ này chỉ cặp nhật lợng nớc chữa cháy từ đơn vị trực tiếp thiết kế phần phòng cháy chữa cháy để tính dung tích bể chứa nớc dữ trử cho công trình Q PCCC = 300 m3

(số liệu này do đơn vị trực tiếp thiết kế cấp nớc phòng, chữa cháy cấp)

bị vệ sinh với đờng kính ống DN 76

a Thoát nớc bẩn sinh hoạt:

Nớc bẩn ở các khu vệ sinh đợc tách ra 2 hệ thống riêng biệt :

- Một hệ thống thu gom nớc xí, tiểu ở tất cả các tầng trong toà nhà dẫn về các ống

đứng DN150 đặt trong các hộp kỹ thuật, cho thoát xuống 2 bể xí tự hoại kép (khối tích

một bể là: 40m3x2) đặt nổi sàn tầng hầm 3 Nớc thải đã đợc xử lý sạch đạt mức II

đúng theo tiêu chuẩn quy phạm hiện hành (TCVN 6772-2000) cho sang ngăn thu sau

đó dùng máy bơm nớc thải đặt chìm tự động có công suất: Q b = 15 m3/h; H bSH = 15

m (cho một máy) bơm xả vào hệ thống thoát nớc bẩn của thành phố.

- Một hệ thống thu gom nớc rửa ở tất cả các tầng trong toà nhà dồn về các ống đứng DN125 đặt trong các hộp kỹ thuật, cho thoát thẳng ra hệ thống thoát nớc bẩn của khu công trình

a.2 Thoát nớc rửa cho các tầng hầm 1,2,3

- Nớc rửa sàn tầng hầm 1 và tầng hầm 2 đợc thu gom từ các phễu thu sàn bằng inox DN150 về các ống đứng DN150, cho thoát xuống 2 hố thu nớc rửa sàn tầng hầm 3 Sauđó dùng máy bơm nớc bẩn tự động có công suất: Qb = 5 m3/h; HbSH = 15 m

(cho một máy) bơm đẩy lên hệ thống thoát chung của thành phố

b Thoát nớc ma:

b 1 Thoát nớc ma trong nhà:

Nớc ma mái và nớc ma ban công đợc thu gom qua các phiễu thu DN150; DN90 cho thoát về các ống đứng D150mm và DN100 (bằng hệ thống đờng ống riêng) cho thoát thẳng ra hệ thống thoát nớc ma của khu công trình ở ngoài nhà

b.2 Thoát nớc ma ngoài nhà:

Nớc ma ngoài nhà thoát kết hợp với nớc bẩn sinh hoạt đã đợc xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trờng cho thoát ra cống thành phố có sẵn trong khu công trình bằng hệ thống ống bê tông cốt thép D300mm

III.3 Phần cấp điện và thông tin liên lạc:

Để đáp ứng yêu cầu chất lợng điện tính liên tục và ổn định công trình sẽ đợc cung cấp

điện bằng 2 nguồn:

- Nguồn điện lới thành phố và nguồn điện dự phòng do máy phát điện Điêgen loại

3 pha380/220V tần số 50 HZ công suất 750 kVA

- Nguồn điện lới thành phố có điện áp phía trung thế 22kV đợc đấu nối từ lới mạch vòng của thành phố trong khu vực, cáp ngầm loại chống them dọc Cu/XLPE/SWA/PVC(3x240) đợc đấu nối vào tủ RMU-24kV gồm 5 ngăn (2 ngăn cầu dao phụ tải loại)24kV–630A đầu vào và đầu ra mạch vòng, 1 ngăn thiết bị đo

lờng, 2 ngăn cầu dao phụ tải kiêm cầu chì loại 24kV – 200A dây chảy 50A) Cấp

điện cho 2 máy biến áp 22/0,4kV-1600kVA

- Máy biến áp số 1 cấp điện cho các phụ tải khối căn hộ

- Máy biến áp số 2 cấp điện cho hệ thống điều hoà không khí TĐ-ĐH và thiết bị văn phòng, thang máy, thang cuốn, bơm nớc chữa cháy, bơm nớc sinh hoạt (phụ… tải u tiên TĐ-ATS)

- Nguồn điện dự phòng do máy phát điện Điêgen 380/220V–750kVA đặt

ở phòng máy phát điện, cấp điện cho các phụ tải u tiên nh: Đèn chiếu sáng, ổ cắm điện khối siêu thị và hành lang cầu thang, thang máy, bơm cứu hoả, bơm sinh hoạt… ( TĐ-T1, TĐ-T2) khi có sự cố mất điện lới dùng máy phát điện dự phòng Diêgen 3 pha 750kVA – 380V –50HZ, tự động đảo nguồn thông qua bộ ATS-4P-1600A

- Phụ tải dùng điện trong công trình gồm: chiếu sáng, ổ cắm lấy điện phục vụ máy tính và các thiết bị di động cầm tay công suất bé

- Hệ thống điện động lực gồm: Thang máy, thang cuốn, máy bơm sinh hoạt, bơm chữa cháy

- Hệ thống thông thoáng làm mát chủ yếu dùng điều hoà trung tâm (xem phần

ĐHKK) Hệ thống ĐHKK đợc cấp điện trực tiếp từ trạm biến áp số 2 dung lợng 1600KVA, điện áp 22/0,4 kV, tần số 50HZ, trung tính nối đất, không thông qua máy phát điện dự phòng Diêgen

- Hệ thống đờng điện thoại, truyền hình cáp, internet băng thông rộng đ… ợc thiết

kế đồng bộ trong công trình, đảm bảo các đờng cáp đợc dẫn đến toàn bộ các phòng với chất lợng truyền dẫn cao

III.4 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:

- Công trình đợc thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động, kết hợp với các họng nớc cứu hoả đợc bố trí trên tất cả các tầng Lợng nớc dùng cho chữa cháy đợc tính toán và

dự trữ trong các bể nớc cứu hoả ở tầng hầm Hệ thống máy bơm luôn có chế độ dự phòng trong các trờng hợp có cháy xảy ra sẽ tập trung toàn bộ cho công tác cứu hoả.+ Hệ thống cứu hoả

Thiết kế thiết bị cứu hoả thông qua xem xét đặc tính hoạt động của con ngời và đờng thoát khi hoả hoạn áp dụng biện pháp về khả năng cảm ứng và chống hoả hoạn tốt

Các giải pháp kĩ thuật khác:

Đối với nhà cao tầng việc giải quyết các vấn đề kĩ thuật phục vụ cho việc sinh hoạt của ngời dân đóng một vai trò quan trọng Công việc này đòi hỏi sự nghiên cứu kĩ công năng của công trình, bố trí mặt bằng, am hiểu về nhu cầu của ngời dân và phải đợc chú trọng ngay từ khi bắt đầu thiết kế vì nếu có những chi tiết không hợp lý sẽ gây ra nh ng bất lợi rất lớn cho việc sử dụng công trình sau này

Khối lợng các đờng ống kĩ thuật của công trình rất lớn (đờng điện, đờng cấp nớc, đờng thoát nớc thải ) các đ… ờng ống đợc hợp khối từ dới lên, và tại các tầng theo các đờng nhánh đến vị trí sử dụng

Đờng thoát nớc thải đợc tập trung về một vị trí từ các ống nhánh sau đó đa xuống dới Việc thoát nớc đợc tập trung dễ dàng nhờ việc bố trí các khu vệ sinh hợp khối theo các tầng

Trên măt bằng mỗi tầng đều bố trí đờng đổ rác liên tục trên chiều cao toàn nhà, đảm bảo khoảng cách từ các căn hộ nên rất thuận tiện cho việc sinh hoạt

Do có nhiều đờng ống kĩ thuật, cần bố trí các phòng kĩ thuật để xử lý kịp thời nếu sự cố xảy ra

PHần 2 Kết cấu

+ kc 02 – KÕt cÊu khung trôc 2.

+ kc 03 – KÕt cÊu khung trôc 2

I.1_ Giải pháp về vật liệu :

Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thờng sử dụng là bêtông cốt thép và thép (bêtông cốt cứng)

- Công trình bằng thép với thiết kế dạng bêtông cốt cứng đã bắt đầu đơc xây dựng ở

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

động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)…

- Bêtông cốt thép là loại vật liệu đợc sử dụng chính cho các công trình xây dựng trên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục đợc một số nhợc điểm của kết cấu thép nh thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trờng và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng đợc tính chịu nén rất tốt của bêtông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sự làm việc chung giữa chúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thớc cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp Do đó kết cấu bêtông cốt thép thờng phù hợp với các công trình dới 30 tầng

I.2_ Giải pháp về hệ kết cấu chịu lực :

Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng vấn đề kết cấu chiếm vị trí rất quan trọng Việc chọn các hệ kết cấu khác nhau trực tiếp liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng và độ cao các tầng, thiết bị điện và đờng ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công

và tiến độ thi công, giá thành công trình Đặc điểm chủ yếu của nó là:

Tải trọng ngang là nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu Đối với nhà cao tầng nội lực

và chuyển vị do tải trọng ngang gây ra là rất lớn, do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng là nhân tố chủ yếu trong thiết kế kết cấu

Nhà cao tầng theo sự gia tăng của chiều cao, chuyển vị ngang tăng rất nhanh, trong thiết kế kết cấu không chỉ yêu cầu kết cấu có đủ cờng độ, mà còn yêu cầu có đủ độ cứng để chống lại lực ngang, để dới tác động của tải trọng ngang chuyển vị ngang của kết cấu hạn chế trong phạm vi nhất định.

Yêu cầu chống động đất càng cao: Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần phải thiết

kế chống động đất tốt để không bị h hại khi có động đất nhỏ, khi gặp động đất tơng

đ-ơng cấp thiết kế, qua sửa chữa vẫn có thể sử dụng bình thờng, vì vậy cần đảm bảo kết cấu có tính dãn tốt

Giảm nhẹ trọng lợng bản thân nhà cao tầng có ý nghĩa quan trọng hơn với công trình bình thờng Nếu giảm nhẹ trọng lợng bản thân có thể tăng số tầng nhà lên, giảm nội lực của kết cấu dới tác dụng của động đất, giảm lực cắt của cấu kiện, tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành và tăng không gian sử dụng

Để đáp ứng đợc các yêu cầu trên trong thiết kế kết cấu bhà cao tầng hiện nay thờng

sử dụng các loại kết cấu sau:

I.2.1- Hệ kết cấu khung chịu lực :

- Hệ khung thông thờng bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nút cứng Khung có thể bao gồm cả tờng trong và tờng ngoài của nhà Loại kết cấu này có không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng đợc khá đầy đủ yêu cầu sử dụng của công trình

- Độ cứng ngang của kết cấu thuần khung nhỏ, năng lực biến dạng chống lại tác dụng của tải trọng ngang tơng đối kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền

và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không đợc phép có biến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột Để đáp ứng yêu cầu chống động đất, mặt cắt cột dầm tơng đối lớn, bố trí cốt thép tơng đối nhiều

- Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi công cũng tơng đối thuận tiện do đã thi công nhiều công trình, vật liệu và công nghệ dễ kiếm nên chắc chắn đảm bảo tính chính xác và chất lợng của công trình

- Hệ kết cấu này rất thích hợp với những công trình đòi hỏi sự linh hoạt trong công năng mặt bằng, nhất là những công trình nh khách sạn Nhng có nhợc điểm là kết cấu

- Sơ đồ thuần khung có nút cứng bêtông cốt thép thờng áp dụng cho dới 20 tầng với thiết kế kháng chấn cấp ≤ 7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp 9.

I.2.2- Kết cấu vách cứng:

- độ cứng ngang tơng đối lớn, khả năng chống lại tải trọng ngang tơng đối lớn Nhng

do khoảng cách của tờng nhỏ, không gian của mặt bằng công trình nhỏ, việc sử dụng bị hạn chế Loại kết cấu này dùng nhiều cho các công trình nhà ở, công sở, khách sạn

I.2.3-_Hệ kết cấu khung vách cứng : –

- Đây là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dới dạng tổ hợp giữa kết cấu khung

và vách cứng Lấy lợi thế của cái này bổ sung cho lợi thế của cái kia, công trình vừa có không gian sử dụng lớn, vừa có tính năng chống lực bên tốt Vách cứng của loại kết cấu này có thể bố trí đứng riêng cũng có thể lợi dụng tờng gian thang máy, tờng ngăn cầu thang đợc sử dụng rộng rãi trong các loại công trình Khung có thể là kết cấu bê tông cốt thép hoặc kết cấu thép Vách cứng là kết cấu bê tông cốt thép

I.2.4- Hệ kết cấu khung, vách, lõi kết hợp :

Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung - lõi, khi lúc này tờng của công trình ở dạng vách cứng

Hệ kết cấu này là sự kết hợp những u điểm và cả nhợc điểm của phơng ngang và thẳng đứng của công trình Nhất là độ cứng chống uốn và chống xoắn của cả công trình với tải trọng gió Rất thích hợp với những công trình cao trên 40m Tuy nhiên hệ kết cấu này đòi hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu, mặt bằng bố trí không linh hoạt

II- Phân tích lựa chọn phơng án kết cấu tổng thể.

II.1_ Lựa chọn phơng án kết cấu:

Trên cơ sở đề xuất các phơng án về vật liệu và hệ kết cấu chịu lực chính nh trên, với quy mô của công trình gồm 21 tầng thân, tổng chiều cao công trình 84.2 m, phơng

án kết cấu tổng thể của công trình đợc em lựa chon nh sau:

- Về vât liệu: trên thực tế các công trình xây dựng của nớc ta hiện nay vẫn sử dụng bêtông cốt thép là loại vật liệu chính Chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi công với loại vật liệu này, đảm bảo chất lợng công trình cũng nh các yêu cầu kỹ mỹ thuật khác Em dự kiến chọn vật liệu bêtông cốt thép sử dụng cho toàn bộ công trình

+ Cọc nhồi sử dụng bê tông M350 (Rn = 167 kG/cm2)

+ Toàn bộ đài, giằng móng và thân nhà dùng Bêtông M400 (Rn = 195 kG/cm2)

+ Cốt thép chịu lực nhóm AI (Ra =2300kG/cm2) cho thép có ơ < 10 ,

+ Cốt thép chịu lực nhóm AII (Ra = 2800kG/cm2) cho thép có ơ = 10,

+ Cốt thép chịu lực nhóm AIII (Ra = 3650kG/cm2) cho thép có ơ >= 12

- Về hệ kết cấu chiu lực: sử dụng hệ kết cấu khung – lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng Trong đó, hệ thống lõi và vách cứng đợc bố trí đối xứng ở khu vực giữa nhà, chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tơng ứng với diện chịu tải của vách Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạy dọc quanh chu vi nhà và hệ thông dầm sàn, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, tăng

độ ổn định cho hệ kết cấu

Đây là giải pháp phù hợp với những công trình có số tầng <= 30 Giải pháp này có u

điểm:

+ Có độ cứng lớn, an toàn cho những công trình xây dựng trong vùng chịu động

đất Kết cấu đơn giản phổ thông, dễ thi công, dễ kiểm soát phù hợp với trình độ thi công của Việt Nam

+ Với số tầng < 30 tầng, đây là giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế nhất so với những giải pháp kết cấu khác như : kết cấu khung - giằng - lõi , sàn - vách - lõi v.v

Do nhịp và bớc cột là khá lớn (7500mm và 9000mm) đồng thời yêu cầu về thẩm

mỹ là khá cao nên sử dụng phơng án dùng hệ dàm bẹt cho toàn bộ nhà.Khi đó chiều cao thông thuỷ của tầng nhà đợc tăng lên tạo không gian lớn cho khu văn phòng.Bên cạnh sủ dụng hệ dầm phụ gác trên dầm chính để chia nhỏ bản sàn

II.2_ Xác định sơ bộ kích thớc tiết diện :

II.2.1_ Tiết diện cột :Chọn sơ bộ tiết diện cột

Sử dụng cột tiết diện vuông Diện tích sơ bộ tiết diện cột đợc xác định qua công

thức: : F k* N

k : hệ số kể đến ảnh hởng của mômen (1.2 ~ 1.5)

Rn: cờng độ chịu nén tính toán của bê tông: Rn = 170KG/cm2 = 1700T/m2

N: lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột N= n*S*q;

n: số tầng(22)

S : diện tích chịu tải của cột

q: tải trọng sơ bộ tính toán trên 1 m2 sàn ( = (1.2~1.5) T/m2 đối với nhà dân dụng)Xét cột có diện chịu tải lớn nhất:

Các cột giử nguyên tiết diện đến tầng mái.Khi lên cao ta sẽ giảm cốt thép trong cột.

II.2.2_ Tiết diện dầm :

a) Chọn tiết diện dầm bo:

+ Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp : d

d

l m

1

trong đó : ld - nhịp của dầm đang xét ;

md hệ số tuỳ thuộc loại dầm, với dầm chính: md= 8412

b, h : tơng ứng là bề rộng, chiều cao tiết diện dầm

bc, hc : tơng ứng là bề rộng, chiều cao tiết diện cột đỡ dầm

vậy, dầm chính đủ độ cứng để đảm bảo độ võng nhỏ, giả thiết trên đợc chấp nhận và dầm phụ làm việc không khác so với giả thiết ban đầu.

Khi dầm chính vợt khẩu độ lớn (8-18)m chiều cao dầm chính phải thoả mãn yêu cầu của kiến trúc tức là không thể đáp ứng chiều cao hdầm= (1/8 -1/12) Lnhịp mà từ (1/15 - 1/20) Lnhịp, thậm chí trong nhiều trờng hợp các kỹ s kết cấu phải sử dụng ph-

II.2.3_ Tiết diện vách lõi : Kích thớc của lõi đợc lựa chọn theo TCXD 198-1997

Chiều dầy của vách cứng đổ tại chỗ đợc xác định theo các điều kiên sau:

+) Không đợc nhỏ hơn 160mm

+) Bằng 1/20 chiều cao tầng,

+) Vách liên hợp có chiều dầy không nhỏ hơn 140mm và bằng 1/25 chiều cao tầng

Dựa vào các điều kiện trên và dể đảm bảo độ cứng ngang của công trình bề dầy của vách đợc chọn : 350mm với vách thang máy và 300 đối với hệ vách phân chia trong thang máy

III- Phân tích lựa chọn phơng án kết cấu sàn

III.1_ Đề xuất phơng án kết cấu sàn :

Trong kết cấu nhà cao tầng sàn là tấm cứng ngăn cách ngang, tính tổng thể yêu cầu tơng đối cao, chọn kết cấu sàn chủ yếu do chiều cao tầng, nhịp và điều kiện thi công quyết định

- Công trình có bớc cột khá lớn và không đều nhau, ta có thể đề xuất một vài phơng án kết cấu sàn thích hợp với kích thớc ô bản này là:

+ Sàn BTCT có hệ dầm chính, phụ (sàn sờn toàn khối)

+ Hệ sàn ô cờ

+ Sàn phẳng BTCT không dầm (sàn nấm)

III.1.1_Phơng án sàn sờn toàn khối BTCT :

Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm chính phụ và bản sàn

- Ưu điểm: Lý thuyến tính toán và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi công đơn giản, đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn phơng tiện thi công Chất lợng đảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi công trớc đây

- Nhợc điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vợt khẩu độ lớn, hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những công trình không có hệ thống cột giữa, dẫn đến chiều cao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiều cao tầng không có lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang Không gian kiến trúc bố trí nhỏ lẻ, khó tận dụng Quá trình thi công chi phí thời gian và vật liệu lớn cho công tác lắp dựng ván khuôn

III.1.2_Phơng án sàn ô cờ BTCT :

Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phơng, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách

- Ưu điểm: Tránh đợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đợc không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp , thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn nh hội trờng, câu lạc bộ Khả năng chịu lực tốt, thuận tiện cho bố trí mặt bằng.

- Nhợc điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh đợc những hạn chế

do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng Việc kết hợp sử dụng dầm chính dạng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể đợc thực hiện nhng chi phí cũng sẽ tăng cao vì kích thớc dầm rất lớn

III.1.3_Phơng án sàn phẳng không dầm ( sàn nấm):

Khi tải trọng sử dụng lớn, chiều cao tầng bị hạn chế, thờng dùng sàn mái không dầm, dùng hệ sàn phẳng có thể giảm chiều cao tầng tới mức lớn nhất mà đáy sàn phẳng vẫn dễ trang trí mà không cần treo trần Sàn phẳng phù hợp khẩu độ trong phạm vi 8m Việc phân chia các phòng trên mặt sàn linh hoạt rất thích hợp với các tờng ngăn di

động Sàn nấm có mặt dới phẳng nên việc thông gió và chiếu sáng tốt hơn sàn có dầm, Nếu có xảy ra hoả hoạn thì việc thoát nhiệt cũng thuận lợi

Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm các bản kê trực tiếp lên cột (có mũ cột hoặc không)

III.2_ Lựa chọn phơng án kết cấu sàn :

- Đặc điểm cụ thể của công trình

+ Bớc cột khá lớn, hệ kết cấu chịu lực theo phơng đứng là hệ kết hợp khung vách cứng, các cột đợc bố trí theo cả hai phơng nên thuận lợi cho việc phân chia hệ thống dầm chịu lực, thuận lợi cho việc sử dụng hệ kết cấu sàn sờn toàn khối

Do vậy lựa chọn phơng án sàn sờn cho toàn bộ công trình trong đó sử dụng dầm dạng bẹt để tăng chiều cao sử dụng của tầng nhà

+ Từ tầng hầm 3- sàn tầng 1: Sử dụng kết cấu dàm chính phụ (đặt theo 2 phơng)+ Tầng 2 đến mái: Kết cấu dầm chính phụ đặt theo 1 phơng

Vậy chọn bản có chiều dày hb = 13 cm

Đối với các bản giữa 2 lõi thang máy chọn chiều dày: hb = 30 cm

Kích thớc ô sàn lớn nhất là 9 x 9m tại khu hành lang giữa các thang máy ta chọn hs =

30 cm , tăng độ cứng theo phơng ngang, tăng liên kết cho 2 hê thống thang máy và thang bộ

(Xem hình vẽ)

d8~16-3(1200x450)

d8~16-3a(1200x450) d8~16-3a(1200x450)

d8~16-3c(650x450)

d8~16-3c(650x450) d8~16-3a(1200x450)d8~16-3a(1200x450)

d8~

16-7 a(30 0x8 00)

d8~

16-7 a(30 0x800)

d8~16-4(500x450) d8~16-4*(500x450)

d8~16-5(500x450) d8~16-5*(500x450)

d8~16-5*(500x450) d8~16-5(500x450)

d8~16-4(500x450) d8~16-4*(500x450)

d8~16-6(500x450) d8~16-6*(500x450)

d8~16-6*(500x450) d8~16-6(500x450)

d8~16-6(500x450) d8~16-6*(500x450)

d8~16-6*(500x450) d8~16-6(500x450)

IV- Ph©n tÝch lùa chän ph¬ng ¸n kÕt cÊu tÇng hÇm.

- C«ng tr×nh bao gåm 3 tÇng hÇm: víi cèt sµn -3.6m, -6,9m, -10,2m so víi cèt ± 0.0

- Kết cấu tờng tầng hầm : với điều kiện địa chất công trình có lớp đất yếu tơng đối dày, mực nớc ngầm cao, chiều sâu đào trình tơng đối lớn (từ 8-9m), mặt bằng thi công chật hẹp (khoảng 1330 m2) sẽ khó tiến hành công việc thi công tầng hầm theo dạng bottom

- up với mái taluy, hay sử dụng đóng cừ thép thì sẽ rất tốn kém và khó khả thi Với diện tích và chiều sâu lớn nh vậy thì nếu dùng 2 biện pháp này ta sẽ phải đào nhiều đợt, nhiều bậc, độ ổn định cũng nh an toàn cho thi công sẽ phức tạp và khó đoán định Mặt khác xung quanh công trình có đờng và khu dân c nên nếu thi công theo biện pháp mái taluy hay chống cừ sẽ khó khả thi Vì vậy hợp lý hơn cả là sử dụng biện pháp tờng trong đất kết hợp làm tờng cho tầng hầm và tờng ngăn đất, vừa đảm bảo tính chất lợng,

ổn định và an toàn Tuy nhiên biện pháp này khá tốn kém, đòi hỏi công nghệ thi công chuyên dụng, giám sát chất lợng cao

- Kết cấu sàn tầng hầm: nh đã lựa chọn ở trên, sàn tầng hầm đợc dùng là hệ kết cấu sàn

ô cờ, kết hợp với dầm chính dạng dầm bẹt Sàn tầng hầm 3 đợc thi công trên hệ thống

đài và giằng cọc, chiều dáy sàn lớn, đòi hỏi phải đợc xử lý chống thấm triệt để

Hệ số

Tải trọng tớnh toỏn Sàn khu văn phũng

-Trần bê tông không trát 20 1.1 22

Tổng cộng Sàn SW2 (daN/m 2 )= 145 169 Mái 1

Tải trọng tờng ngăn trên nhà đợc coi nh phân bố trên sàn ,ta có bảng tính chi tiết sau:

Bảng qui đổi tải trọng tờng ngăn đơc quy đổi ra tải trọng phấn bố đều xuống sàn

Tầng

L220(m) (trên một tầng)

L110(m) (Trên một tầng)

Ssàn(m2) (trên một tầng) KL tờng Hệ số n TTPB đều (KG/m2)

Tải trọng tờng bo đợc phân bố đều trên chều dài dầm bo, ta có bảng tính nh sau:

Tầng H tầng tải phân bố đều(KG/m) Ghi chú

+ Quy về tải phân bố trên 2 vách dới đáy bể đáy bể :

5023 4.75

2x =11930(kg m/ )

I.2_ Hoạt tải sàn :

Căn cứ theo tiêu chuẩn xây dung Việt Nam TCVN 2737-1995 ta có giá trị của hoạt tải

Tải trọng tiờu chuẩn

Hệ số vượt tải

Tải trọng tớnh toỏn

6 , 0 4

,

0

1

A A

Ψ , với diện tích phòng A ≥ A1 = 9 m2

+ Đối với phòng họp, phòng giải trí, ban công, lô gia hệ số giảm tải là :…

5 , 0 5

,

=

Ψ , với diện tích phòng A ≥ A1 = 36 m2

- Với công trình này chỉ sử dụng hế số giảm tải theo diện tích phòng, không dùng hế số giảm tải theo chiều cao tầng Hoạt tải cho các khu vực chức năng đợc nhập vào sơ đồ tính riêng cho từng khu vực trên sàn và nhân với hế số giảm tải tơng ứng.

Tầng 1-7: gồm các phòng có thể giảm tải nh sau:

II- Tải trọng gió

Thành phần tĩnh và động của tải trọng gió đợc tính thành các lực tập trung và đặt tại tâm khối lợng của mỗi tầng.

II.1_Thành phần tĩnh của tải trọng gió :

Tải trọng gió đợc xác định theo TCVN 2737-1995

Thành phần tĩnh của tải trọng giú :

* Cụng thức tớnh toỏn thành phần tĩnh của tải trọng giú W ở độ cao Z :

- Trong đú :

- γ hệ số đụ tin cậy của tải trọng giú.

+ Wo :Giỏ trị tiờu chuẩn ỏp lực giú tĩnh

* Địa điểm :Hà Nội

* Giỏ trị Wo : 95 (daN/m 2 )

+ k : Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao tới áp lực của gió

tra trong bảng 5, k phụ thuộc vào dạng địa hình và độ cao

(Xem bảng tính toán thành phần gió tĩnh trang dưới)

Bảng tính toán tải trọng gió tĩnh theo phương Ox:

(KG/m2)

H (m)

II.2_ Thành phần động của tải trọng gió :

II.2.1_ Cơ sở tính toán :

- Theo quy định, công trình có chiều cao 84.2 m > 40m nên ta phải tính đến thành phần

động của tải trọng gió Bản chất của thành phần động là phần tăng thêm tác dụng của tải trọng gió lên công trình có dao động, xét đến ảnh hởng của lực quán tính sinh ra do khối lợng bản thân công trình khi dao động bởi các xung của luồng gió

- Tiến hành giải bài toán dao động riêng: Bài toán dao động riêng đợc thực hiện nhờ phần mềm tính kết cấu Etabs 9.2 Kết quả các dạng dao động riêng tim đợc cùng chu

kỳ, tần số của chúng đợc sử dụng để tính toán thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất Để xác định dao động riêng của công trình, em sử dụng mô hình tính toán không gian

Để tính đợc thành phần động của tải trọng gió thì cần phải biết số dạng dao động cần tính tải gió động, việc lựa chọn này dựa vào giá trị các tần số dao động, hình dạng dao

động và biên độ các dao động theo các phơng X, Y Ngoài ra còn phải biết đợc khối ợng các tầng Mj (ở tầng thứ j)

l-Theo TCVN 2737-95:

Khối lợng tham gia tính toán: 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải

- Xác định với 12 dạng dao động đầu tiên

- Kết quả phân tích sẽ đợc xuất ra Exel

*Các bớc tính toán:

Theo TCXD 229-1999 về thành phần động của gió, thì trong nhà cao tầng chỉ nghiên cứu về thành phần động của gió khi tần số f<fL(fL=1.3 s-1 là tần số dao động giới hạn không cần lực quán tính khi công trình dao động theo dạng dao động riêng tơng ứng, tra bảng 9 TCXD 2737-95 dựa vào độ giảm dao động δ =0.3 với công trình BTCT)

-Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió tác dụng lên phần thứ j (có độ cao ứng với

dạng dao động riêng thứ i xác định theo công thức:

Wp(ji) = Mj.ξi.ψi.yji

Trong đó:

Mj: khối lợng tập trung của phần công trình thứ j

ξi: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i tra bảng D.4 của TCXD 229-1999

yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao

động thứ i

ψi: hệ số đợc xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi nh không đổi

-Xác định biên độ dao động (yji):Đợc phân tích từ 2 thành phần UX và UY,kết quả này

đợc lấy từ Etabs.Lúc này Wp sẽ đợc phân tích từ 2 thành phần Wp(x) và Wp(y)

-Xác định hệ số ψi

Hệ số ψi đợc xác định bằng công thức:

ψi =

1 2 1

Trong đó:

Wtcj : giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tại phần j

(Xác định ở phần gió tĩnh)

Dj, hj: bề rộng và chiều cao của mặt đón gió ứng với phần thứ j

ξi: hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z ứng với phần thứ j của công trình (tra bảng3 trong TCXD 229-1999)

ν: hệ số tơng quan không gian áp lực động của tải trọng gió, đợc xác định phụ thuộc vào tham số ρ,χ và dạng dao động

* Cách xác định các tần số dao động riêng của công trình bằng ETABS9.2

Chạy chơng trình ETABS9.2, khai báo đơn vị tính toán là (T, m) Nhập tọa độ lới gồm các trục của công trình theo phơng X và Y(Grid Data), cốt cao độ các tầng theo phơng Z (Story Data)

Định nghĩa vật liệu bê tông #400: BT400

Định nghĩa các tiết diện cột, dầm, lõi cứng, sàn

Thiết lập sơ đồ hình học không gian mô phỏng công trình thực tế theo nguyên tắc vẽ cột và vách cứng trớc, dầm sau, vẽ sàn sau cùng Hớng vẽ từ trái sang phải, từ dới lên trên Trớc hết ta vẽ cho các tầng hầm tầng 1, tầng không gian giải trí, tầng kỹ thuật, tầng 2, tầng áp mái và tầng mái Sau khi vẽ các lõi cứng tiến hành chia ô tạo lỗ cửa thang máy và cửa sổ trên lõi.(mesh shell)

Chia nhỏ các ô sàn ở các tầng(mesh shell), chia nhỏ các dầm đỡ tơng ứng với ô sàn(divide line)

Định nghĩa các trờng hợp tải trọng Tĩnh tải và hoạt tải, tiến hành gán các tải trọng

t-ơng ứng với từng trờng hợp tải này cho các tầng nói trên

Tạo rigid diaphragm cho các tầng, riêng các tầng ở trên mỗi đơn nguyên có 1 rigid diaphragm.

Khai báo khối lợng tham gia dao động TT + 0.5*HT (define mass source)

Gán cho tất cả các gối đất là ngàm, chọn chạy dao động mô hình không gian, phân tích dao động chọn hiển thị 12 Mode dao động đầu tiên

Kết quả phân tích bằng chơng trình ETABS với 12 dạng dao động đầu tiên cho kết quả nh sau:

Chu kì và chuyển vị của công trình trong hệ tạo độ OXYZ:

Chọn dạng dao động thứ 1 có biên độ không đổi dấu, dạng dao động thứ 2 có biên

độ đổi dấu 1 lần, dạng dao động thứ 3 có biên độ đổi dấu 2 lần theo chiều cao nhà, và

có giá trị tuyệt đối biên độ lớn nhất Từ đó ta có các tần số dao động riêng để tính tải trọng gió và động đất sau này:

Bảng các tần số dao động riêng của công trình

Mode(i) Ti(s) fi(Hz) Chọn các dạng dao động để tính gió động và động đất:

Công trình bê tông cốt thép có độ giảm Lôga của dao động là: δ = 0.3

Với δ = 0.3 và công trình nằm trong vùng áp lực gió II, tần số dao động riêng giới hạn là: fL = 1.3 Hz

Sau khi chạy dao động công trình ta có nhận xét:

Cả 2 phơng X, Y đều rơi vào trờng hợp:

f1x < fL < f2x < f3x và f1y < fL < f2y < f3y

Kết quả tính toán cho thấy mỗi phơng chỉ có dạng dao động đầu tiên có f < fL = 1.3(s) Vì vậy trong tính toán ta chỉ kể đến ảnh hởng của dạng dao động đầu tiên đến giá trị gió động

Tâm khối lợng của các tầng khi khai báo tuyết đối cứng đợc chơng trình Etabs 9.2 tự tính:

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió đợc tính theo công thức:

Wc pk(i) = Mk * ξi * ψi * yik (1)Trong đó :

i

W f

* Hệ số động lực ξi theo phơng y: f1y = 0,423  ε1 = 0,085 ; δ = 0,3 Tra đồ thị ợc: ξy= 2.14

đ yik : dịch chuyển ngang của công trình ở độ cao z ứng với dạng dao động thứ i

- ψi : hệ số đợc xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió không đổi:

1 2 1