Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp chung cư cao cấp phú đạt, thành phố hồ chí minh

Hệ thống dây điện baoquanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ + Các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà điện đều được trang bịđầy đủ + Hệ thống đường dây điện được bố

LỜI CẢM ƠN Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội, đồ án

tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thànhnhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp củamình, em đã cố gắng để trình bày các phần việc thiết kế và thi công công trình:

“CHUNG CƯ CAO CẤP PHÚ ĐẠT” Với nội dung gồm 4 phần:

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô Khoa Xây Dựng – Trường đại học Mỏ

Địa Chất Hà Nội đặc biệt là Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng đã tận tình giảng dạy, truyền

đạt những kiến thức quý giá của mình cho em cũng như các bạn sinh viên khác trong

suốt những năm học qua Đặc biệt em xin cảm ơn sự tận tình hướng dẫn của PGS TS Nguyễn Văn Mạnh Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ nguồn tài liệu và động

viên trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành đồ án ngày hôm nay

Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiếnthức đã học cũng như đưa giải pháp vật liệu và kết cấu mới vào triển khai cho côngtrình Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏinhững sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng nhưcủa các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn saunày

Hà Nội, ngày 08 tháng 06 năm

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu về công trình.

Tên công trình: Chung cư cao cấp Phú Đạt, thành phố Hồ Chí Minh

Chung cư cao cấp Phú Đạt được xây dựng trên khu đất nằm ở Phường 2, quậnBình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh

Trong giai đoạn hiện nay và trong tương lai, với tốc độ đô thị hóa nhanh thì vấn

đề chỗ ở trong các thành phố lớn là vấn đề rất bức xúc, nhất là các thànhphố có dân sốđông như Thành Phố Hồ Chí Minh Để đáp ứng được nhu cầu nhà ở đồng thời phù hợpvới cảnh quan đô thị và tình hình quy hoạch chung của Thành Phố, cần phải giải tỏamột số khu vực trong nội ô để giải quyết vấn đề cấp bách về nơi ở mới cho các hộ cóthu nhập trung bình (công chức nhà nước, người làm công ăn lương, công nhân …)đây là hai yêu cầu cần phải thực hiện song song cùng một lúc

Vì vậy chung cư cao cấp Phú Đạt ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dâncũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị của thành phố

Trong đồ án này được thực hiện cho khối A: Chung cư cao cấp Phú Đạt, đáp ứngnhu cầu ở và mua sắm cho các hộ sử dụng công trình khu đất sử dụng vào mục đíchchỗ ở cho số dân chuyển cư và tạo điều kiện quy hoạch khu ở trong thành phố

Công trình xây dựng gồm một tầng hầm và 13 tầng nổi

- Tầng 3-13 bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở cho các hộ gia đình

- Kết cấu mái sử dụng BTCT, xung quanh có sê nô bê tông cốt thép để thu nước

- Trần đóng tấm nhựa hoa văn

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn

hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linhhoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tươnglai

8000 8000

BAN COÂ NG BAN COÂ NG BAN COÂ NG BAN COÂ NG

BAN COÂ NG BAN COÂ NG

+ Các phòng đều có các cửa sổ bố trí hợp lý đảm bảo lượng ánh sáng cần thiết

Giải pháp thông gió chiếu sáng:

+ Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Công trình có khoảng trốngthông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà nhất là ở tầng 2 là nơi có mật

độ người tập trung cao nhất Riêng tầng hầm có bố trí thêm các khe thông gió và chiếusáng

+ Các phòng làm việc trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính

bố trí bên ngoài thông với tự nhiên

+ Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ đượcnhững chỗ cần chiếu sáng

+ Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêmđèn chiếu sáng

Giải pháp về giao thông:

+ Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

+ Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang, Dùng để

đi lại khi vào giờ cao điểm mà thang máy phải chờ đợi lâu và cũng dùng để thoát hiểmkhi gặp các sự cố như cháy nổ Dọc hành lang được bố trí các hộp chống cháy bằngcác bình khí CO2 Thang máy có 2 thang máy chính và một thang máy chở hang vàphục vụ y tế có kích thước lớn hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố tríxung quanh, lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi,hợp lý và bảo đảm thông thoáng

1.3 Giải pháp kỹ thuật

Giải pháp cung cấp điện, nước, chống sét và thông tin liên lạc:

+ Nguồn điện được cung cấp từ nguồn điện chính của thành phố Hệ thống dây điện baoquanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ

+ Các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà điện đều được trang bịđầy đủ

+ Hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn,có hệ thống phát điệnriêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

+ Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái

và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

+ Nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào để chứa nước ởtầng hầm rồi bằng hệ thống bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thôngqua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ Sau khi được xử lí nước thải được đưavào hệ thống thoát nước chung của khu vự

Giải pháp về phòng cháy chữa cháy công trình

+ Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài 20m, bình xịt CO2 ).Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy tự động Ở nơi công cộng vàmỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phát hiện, phòngquản lí khi nhận tín hiệu báo cháy sẽ kiểm soát và khống chế hỏa hoạn cho công trình

1.4 Tình hình phát triển ngành xây dựng trên Thế giới và ở Việt Nam.

Tình hình phát triển của ngành xây dựng trên thế giới:

Ngành xây dựng thế giới nói chung vẫn đang trong thời gian hồi phục Trung Quốc sắpvượt Mỹ là điểm nhấn quan trọng trong ngành xây dựng Theo nghiên cứu gần đây chobiết, cứ theo đà này, ngành Xây dựng sẽ tăng trưởng khoảng 4,5% mỗi năm Phần lớn

sự tăng trưởng này được tập trung và có ảnh hưởng nhiều nhất là các thị trường củaHoa Kỳ, Trung Quốc và Ấn Độ Do cuộc cạnh tranh khốc liệc hiện nay của thị trườngvốn từ Trung Quốc, các nước châu Á là mục tiêu hấp dẫn cho các nhà đầu tư Trongkhi đó, các Công ty xây dựng Châu Âu và Mỹ chuyển trọng tâm của họ tới thị trườngChâu Phi và Trung Đông

Nói về khu vực, có thể thấy rằng xu hướng phát triển nhất là ở Châu Á, gồm Ấn Độ vàTrung Quốc, còn ở khu vực khác là một số nước ở châu Phi và Trung Đông Các Công

ty xây dựng Tây Âu phát hiện ra Châu Phi là thị trường mới nổi, trong khi các Công tyxây dựng của Mỹ có xu hướng tập trung vào Trung Đông Các Công ty xây dựng ởkhu vực Trung Đông và châu Phi được dự đoán phát triển mạnh nhất trong khoảngthời gian 2016 - 2020, vượt qua khu vực Châu Á - Thái Bình Dương

Châu Âu: Hiện nay xu hướng ở châu Âu là hướng tới xây dựng bền vững Đặc biệt làVương quốc Anh - là quốc gia có lợi nhuận thị trường xây dựng lớn nhất thứ ba trênthế giới, các nhà đầu tư tiềm năng tại Trung Quốc và Trung Đông tập trung nguồn lựcvào bất động sản tại đây Giả định rằng đến năm 2025, ngành Xây dựng Anh quốc tănggấp đôi tỷ lệ trung bình của Tây Âu Tuy nhiên, doanh số bán trong ngành Xây dựng là

cơ sở hạ tầng từ các dự án của Chính phủ Có thể nói rằng, yếu tố quan trọng của thànhcông ngành Xây dựng Anh quốc là do năng lực quản lý các dự án lớn

Tiểu các vương quốc Ả rập (UAE): Vị trí của UAE là vị trí trung tâm cho du lịch vàkinh doanh nên sẽ thu hút nhiều quan tâm của lĩnh vực xây dựng Các dự án cơ sở hạtầng lớn ví dụ như dự án phát triển Adventure Studios của Dubai, dự án Kênh nướcDubai, EXPO 2020 tại Dubai sẽ đặc biệt thu hút ngành Xây dựng

Qatar: Do sự đầu tư công lớn vào các dự án hạ tầng, tăng trưởng hoạt động xây dựngđược đẩy mạnh Các chuyên gia tiên đoán rằng tỷ lệ tăng trưởng sẽ tiếp tục trong 5năm tới vì một số sự kiện sắp tới như 2022 FIFA World Cup và dự án tầm nhìn 2030.Saudi Arabia: Nước này đang nỗ lực tăng cường nền kinh tế của mình bao gồm đầu tưvào phát triển các công trình xây dựng nhà ở và hạ tầng Họ còn tập trung vào pháttriển các công trình mang tính bền vững, thân thiện về mặt môi trường với những ứngdụng công nghệ hiện đại, tiên tiến

Châu Á: Do cuộc cạnh tranh khốc liệt với nền kinh tế Trung Quốc hiện nay -mộtthị trường mới nổi - một "con hổ châu Á" mới phát sinh, vì thế những quốc gia nhỏhơn cũng sẽ trở thành quan trọng cho ngành Xây dựng đầu tư

Theo một nghiên cứu của PwC cho biết, Indonesia, Việt Nam và Philippines - là những quốc gia có thể dành được sự tập trung của nhiều nhà đầu tư phát triển Hơn 50% của tất cả các Công ty xây dựng lớn trên thế giới đã bắt đầu tiến hành tấn công tạicác thị trường mới nổi

Mặc dầu yếu tố chính trị có thể phần nào ảnh hưởng đến tình hình phát triển xây dựng ở một số quốc gia châu Á nhưng các dự báo về mặt trung hạn cho thấy, đến năm

2020, thị trường hấp dấn nhất ở châu Á sẽ là các quốc gia Indonesia và Philippines

và tiên đoán về sự phát triển vượt bậc Với những ưu đãi về lãi suất, sự phát triển của ngành xây dựng đến 2020 rất khả quan.

Tình hình phát triển của ngành xây dựng ở Việt Nam:

Năm 2016, các chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu của ngành Xây dựngduy trì được mức tăng trưởng khá Giá trị sản xuất ngành Xây dựng năm 2016 theo giáhiện hành ước đạt khoảng 1.089,3 nghìn tỷ đồng, tăng 10,4% so với năm 2015 đạt104% kế hoạch năm ; tính theo giá so sánh năm 2010 đạt khoảng 862,5 nghìn tỷ đồng,tăng 10,1% so với năm 2015 Theo giá so sánh năm 2010, giá trị tăng thêm của ngànhXây dựng năm 2016 đạt khoảng 189,2 nghìn tỷ đồng, tăng 10% so với năm 2015,chiếm tỷ trọng 6,19% GDP cả nước (năm 2015 chiếm 5,97% GDP)

Như vậy ngành xây dựng đang có xu hưởng khởi sắc ở trên thế giới và Việt Namtrong thời gian gần đây, đóng góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế nước nhà

2.1 Các giải pháp kết cấu chịu lực:

2.1.1 Phân tích đánh giá ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng của các giải pháp kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng.

2.1.1.1 Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng.Tải trọng truyền đến các tấm tường qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối Trongmặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm tường) làm việc như một công xôn

còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu.

Ưu điểm: kết cấu đơn giản, ít dầm, độ cứng ngang nhà lớn, cách âm tốt, chiếu sáng vàthông gió tốt

Nhược điểm: bố trí không gian các phòng bị đơn điệu, không linh hoạt, cấc phòngthường được bố trí bằng nhau Tường ngang chịu lực dày và tốn nhiều vật liệu xâydựng làm tường và móng, tải trọng của nhà lớn

→ Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiệnkinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này không thỏa mãn

2.1.1.2 Hệ khung chịu lực.

Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ khung khônggian của nhà Đây là hệ kết cấu được sử dụng phổ điến trong lĩnh vực xây dựng dândụng của Việt Nam

Ưu điểm: Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc lớn và khá linh hoạt, thíchhợp với các công trình nhà ở có sơ đồ làm việc rõ ràng

Nhược điểm: tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang công trình lớn vì kết cấu khung có

độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao Nếu muốn sử dụng hệ kết cấu này chocông trình thì tiết diện cấu kiện sẽ khá lớn, làm ảnh hưởng đến tải trọng bản thân côngtrình và chiều cao thông tầng của công trình

→ Do đó khung chịu lực chỉ nên sử dụng cho các công trình có độ cao hơn 40m thìmới đem lại hiệu quả kinh tế và thầm mỹ

2.1.1.3 Hệ lõi chịu lực

Lõi chịu lực có dạng vo hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tảitrọng tác động lên công trình và truyền xuống đất Trong nhà cao tầng lõi cứng được

bố trí kết hợp với thang máy

Ưu điểm: Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng được giảipháp vách cầu thang là vách bê tông cốt thép

Nhược điểm: Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ưu việt thì hệ sàn củacông trình phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng vị trí giaonhau giữa sàn và vách

2.1.1.4 Hệ kết cấu hỗn hợp.

a) Hệ khung – vách (giằng)

Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung

và vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầuthang máy, khu vệ sinh chung hoặc các tường biên lac các khu vực có tường liên tụcnhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ

thống khung và vách được liên kết qua hệ kết cấu sàn Hệ thông vách cứng đóng vaitrong chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chị tải trọng thẳngđứng.

Ưu điểm: Sự phân rõ ràng chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện,giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được các yêu cầu kiến trúc

Nhược điểm: Độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả ở những

độ cao nhất định, khi công trình lớn thì bản thân vách cứng cũng phải có kích thước đủlớn mà điều đó khó có thể thực hiện được Ngoài ra hệ thống vách cũng cản trở để tạo

Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi vách đóng vai trò chủ yếuchịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia rõ chức năngnày tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứngyêu cầu kiến trúc Tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung lõi cùng chịu, thôngthường do hình dạng và cấu tạo nên lõi có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân tố chịulực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng

2.1.1.5 Lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình.

Qua phân tích một cách sơ bộ như trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của nhà caotầng đều có ưu nhược điểm riêng Đối với công trình Chung cư Phú Đạt này yêu cầukhông gian linh hoạt, rộng rãi nên giải pháp dùng hệ lựa chọn giải pháp kết cấu theo sơ

đồ khung – lõi là hợp lý nhất Việc sử dụng kết cấu lõi cùng chịu tải trọng đứng vàngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ đượcgiảm được tiết diện cột ở tầng dưới của khung

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn.

2.1.2.1 Phân tích đánh giá ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng của các giải

pháp kết cấu chịu lực theo phương thẳng ngang

Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

− Với sàn sườn:

Ưu điểm: Độ cứng ngang công trình lớn nên khối lượng bê tông khá nhỏ→ khối lượngdao đông giảm → nội lực giảm → tiết kiệm được bê tông và thép cũng do độ cứng

Nhược điểm: Là chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơn phương án sàn nấm tuynhiên đây cũng là phương án khá phổ biến do phù hợp với điều kiện kĩ thuật thi cônghiện nay của các công ty xây dựng

− Với sàn phẳng không dầm :

Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm đượckhông gian sử dụng Dễ phân chia không gian Việc thi công phương án này nhanhhơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thépdầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn vàcốp pha cũng đơn giản

Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thànhkhung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lựctheo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọngngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiềudày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàntăng

− Với sàn phẳng ứng lực trước:

Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiếtkiệm được không gian sử dụng Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng.Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng, yêucông nhân công có trình độ chuyên môn

- Với sàn ô cờ: Tuy khối lượng công trình là nhỏ nhưng do thi công rất phúc tạp trong

các công việc thi công chính như lắp ván khuôn, đặt cốt thép, đổ bê tông v.v… nênphương án này không khả thi

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình.

Qua phân tích, so sánh các phương án nêu ra ta chọn phương án dùng sàn phẳngứng lực trước Dựa vào hồ sơ thiết kế công trình giải pháp kết cấu đã lựa chọn và tảitrọng tác dụng lên công trình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn Mặt bằng kếtcấu được thể hiện trên các bản vẽ kết cấu

2.2 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu công trình

2.2.1 Vật liệu sử dụng.

Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 [1]

+

trúc đặc chắc Với cấu trúc này, bê tông có khối lượng riêng 2500 daN/m3.

Cấp độ bền của bê tông theo cường độ chịu nén, tính theo đơn vị MPa, bê tôngđược dưỡng hộ cũng như được thí nghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của nước Cộnghòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Cấp độ bền của bê tông dùng trong tính tóan chocông trình là B30

- Bê tông sử dụng cho kết cấu dùng B30 với các chỉ tiêu như sau:

+ Khối lượng riêng:

+ Cường độ tính toán:

+ Cường độ chịu kéo tính toán:

+ Mô đun đàn hổi:

- Cốt thép gân dùng cho kết cấu bên trên và cọc dùng loại CB300-V với các chỉtiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán:

+ Cường độ chịu kéo tính toán:

+ Cường độ tính cốt thép ngang:

+ Mô đun đàn hồi:

- Cốt thép trơn dùng loại CB240-T với các chỉ tiêu sau:

+ Cường độ chịu nén tính toán:

+ Cường độ chịu kéo tính toán:

+ Cường độ tính cốt thép ngang:

+ Mô đun đàn hồi:

- Vữa xi măng – cát, gạch xây tường:

- Gạch lát nền Ceramic:

- Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt

TT Vật liệu Đơn vị tính Trọng lượng riêng Hệ số vượt tải

2.2.2 Xác định sơ bộ chiều dày sàn.

Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sàn không bịrung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trênsàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang Trong tính toán không tính đến việc sàn bịyếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kĩ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứuhỏa cũng như các đường ống đặt ngầm khác trong sàn

Trong mặt bằng dầm sàn tầng điển hình có một số ô sàn có kích thước lớn như ô sàn(8m x 8.5m)

Việc chọn chiều dày của bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng lên sàn Cóthể xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn theo công thức:

(2.1)

Trong đó: m: là hệ số phụ thuộc vào loại sàn

m = 30 – 45 với sàn bản loại dầm

m = 40 – 45 với bản kê 4 cạnh

Li: Chiều dài cạnh ngắn của bản

D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng: D = 0.8÷1,4 Lấy D = 1

hmin: chiều dày bản bé nhất, 4cm với sàn mái, 5cm với sàn nhà dân,6cm vớisàn nhà công nghiệp

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột.

- Tính diện tích cột xác định sơ bộ như sau: [1] (2.3)

Trong đó:

qi : Tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ i

k= 1,1 – 1,5 : hệ số kể đến tải trọng ngang(lấy bằng 1,3)

+ Sơ bộ chọn q = 14kN/m2

Và ta có bảng sơ bộ chọn tiết diện cột như sau:

Bảng 2.2.3.1.a.1.1 Bảng kích thước tiết diện cột giữa

Tầng

diện tíchtruyền tải(bxh) m2

q(kN/m2) N (kN) k

diện tíchtruyền tải(bxh) m2

q(kN/m2

)

N(kN) k

Fctính toán

(cm2)

b(cm)

h(cm)

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

Hầm 34 (8x4,25) 14 9497,

6

1,3

q(kN/m2

h(cm)

q(kN/m2) N (kN) k

2.2.4 Xác định sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy.

TCXD 198 - 1997 [3] quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau:Chiều dầy của vách đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiện sau:

Không được nhỏ hơn 150 mm

Không được nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

Dựa vào các điều kiện trên và để đảm bảo độ cứng ngang của công trình, kíchthước của thang máy ta chọn chiều dày của vách b = 300 (mm)

2.2.5 Xác định kích thước sơ bộ tường vây

- Chọn bề dày tường vây dày 300(mm)

3.1 Cơ sở tính toán tải trọng.

- TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và Tác động – Tiêu chuẩn thiết kế [4].

- TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông cốt thép [1].

- TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất [5].

3.2 Các loại tải trọng tác dụng lên công trình.

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải).

− Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khácnhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tươngứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu

là sàn phòng khách, phòng ngủ, phòng làm việc, bếp, vệsinh, hành lang và ban công Ngoài ra còn có tĩnh tải dotường truyền xuống Giá trị các tĩnh tải được thể hiện ở bảngsau:

Bảng 3.2.1.1.a.1.1 Tĩnh tải sàn tầng hầm

Các lớp hoàn thiện sàn

Chiều dày lớp

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán(kG/m 2)

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượ t tải

TT tính toán(kG/m 2)

Bảng 3.2.1.1.a.1.3 Tĩnh tải sàn sảnh, hành lang

u dày

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượ

TT tính toán(kG/m 2)

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượ t tải

TT tính toán(kG/m 2)

Bảng 3.2.1.1.a.1.5 Tĩnh tải sàn ban công, lô gia

Các lớp hoàn thiện sàn

Chiề u dày lớp

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượ t tải

TT tính toán(kG/m 2)

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượ t tải

TT tính toán(kG/m 2)

TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượ t tải

TT tính toán(kG/m 2)

Hệ số vượt

TT tính toán(kG/m)

TT tiêu chuẩn(kG/m)

Hệ số vượt tải

TT tính toán(kG/m)

- Tải tường có cửa có tính đến

TTTCdàihạn

TTTCngắnhạn

Hệ số

độ tincậy

TTtínhtoán

- Phòng vệ sinh nhà ở kiểu căn hộ 150 30 120 1.3 195

- Văn phòng 200 100 100 1.2 240

- Sảnh, phòng giải lao, cầu thang 300 100 200 1.2 360

− Khi đó giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tại trọng gió

W ở độ cao Z so với mộc chuẩn xác đinh theo công thức:

Hình 3.2.2.2.a.1 Phương gió tác dụng

- Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió (Wj) tác dụng đến tầng thứ j đượcxác định bằng công thức sau

Wj = n.W0.kj.c.Hj.Lj (3.2)

+ n là hệ số tin cậy, lấy bằng n=1,2

+ kj là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

+ c là hệ số khí động, lấy tổng cho bề mặt đón gió và hút gió là c=1,4

+ Hj là chiều cao đón gió của tầng thứ j

+ Lj là bề rộng đón gió tầng thứ j

Bảng 3.2.2.2.a.1.1 Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương X

Tầng

Chiềucaotầng

Cao độsàn

Hệ số

độ cao

Bềrộngđón gió

Lực gió tiêu chuẩnGió

Bảng 3.2.2.2.a.1.2 Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương Y

caotầng

Cao độsàn độ caoHệ số Diệntích

đón gió

Lực gió tiêu chuẩnGió

đẩy Gió hút Tổng

Story12 3.5 38.5 0.957 140.00 134.042 100.532 234.57 4TANG13 3.5 42 0.981 140.00 137.348 103.011 240.35 9SAN

THUONG 3.5 45.5 1.003 166.00 166.546 124.910 291.45 6

TANG MAI 4.8 50.3 1.032 96.00 99.059 74.294 173.35 3

b) Tải trọng gió động

- Theo TCVN 2737-1995[4], thành phần gió động của tải trọng gió phải được kể đến khi

tính các công trình trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải,các giàn giá lộ thiên,… các nhà cao tầng cao trên 40m, các khung ngang nhà côngnghiệp 1 tầng một nhịp có độ cao trên 36m, tỷ số dộ cao trên nhịp lớn hơn 1,5.(Tríchmục 6.11 TCVN 2737-1995[4])

thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác động do thành phần xung của vậntốc gió hoặc cả với lực quán tính của công trình.

- Mức độ nhạy cảm này được đánh giá tương quan giữa các giá trị tần số dao động riêng

cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số giao động riêng thứ nhất với tần số giới hạn fL

= 1,6 Hz (tra bảng 2 TCVN 2737-1995[4])

- Sau khi sử dựng mô hình Etabs và gán tải (Tĩnh tải và hoạt tải) ta có được chu kì của

từng mode và từ đó ta suy ra tần số riêng (tần số = 1/chu kì )

Bảng 3.2.2.2.b.4.1 Chu kì và tần số riêng của công trình

Bảng 3.2.2.2.b.4.2 Bảng Modal Mass Ratios xuất ra từ phần mềm Etabs

TABLE: Modal Participating Mass Ratios Case

Mod e

Perio

U Z

Sum UX

Sum UY

Sum UZ

- Tính gió động theo phương X với dạng dao động thứ 1 và thứ 2

- Tính gió động theo phương Y với dạng dao động thứ 1 và thứ 2

Bảng 3.2.2.2.b.4.3 Giá trị tính toán gió động theo phương X, ứng với Mode 1

Tầng

Chiềucaotầng

Caođộsàn

Khốilượngtâm cứng

Chuyển

vị tỉ đốicủa tâmcứngtheophươngX

Lực giótiêu chuẩnthànhphần tĩnh

Hệ số

áp lựcđộng

Hệ sốtươngquankhônggian

Thànhphầnxungvận tốcgió

Lực giótiêuchuẩnthànhphầnđộng

Khốilượngtâmcứng

Chuyển

vị tỉ đốicủa tâmcứngtheophươngX

Lựcgió tiêuchuẩnthànhphầntĩnh

Hệ

số áplựcđộng

Hệ sốtươngquankhônggian

Thànhphầnxungvậntốcgió

Lựcgiótiêuchuẩnthànhphầnđộng

0.57143 98.755

TANG11 3.5 35 7779.08 0.04762 119.908 0.574 0.714 49.157 -1.045

Story12 3.5 38.5 7703.97 0.28571 123.151 0.566 0.714 49.818 -6.208

TANG13 3.5 42 7703.97 0.47619 126.188 0.560 0.714 50.428 10.346 SAN

0.55

3 0.714

60.467

14.258

Caođộsàn

Khốilượngtâmcứng

Chuyể

n vị tỉđốicủatâmcứngtheophươn

g Y

Lựcgiótiêuchuẩnthànhphầntĩnh

Hệsốáplựcđộng

Hệsốtươngquankhônggian

Thànhphầnxungvậntốc gió

Lựcgiótiêuchuẩnthànhphầnđộng

119.864

0.79

2 0.732 69.516 21.23TANG3 3.5 7 8146.77 0.13333 145.538 0.719 0.732 76.600 43.58

197.957

0.61

7 0.732 89.336

149.7 1

TANG8 3.5 24.5 7924.89 0.53333 206.689 0.603 0.732 91.285 169.5 8TANG9 3.5 28 7854.18 0.66667 214.563 0.592 0.732 93.008 210.0 8

TANG10 3.5 31.5 7854.18 0.73333 221.757 0.582 0.732 94.554 231.0 9TANG11 3.5 35 7779.08 0.80000 228.396 0.574 0.732 95.959 249.6 9Story12 3.5 38.5 7703.97 0.80000 234.574 0.566 0.732 97.248 247.2 8

7

0.86667

240.359

0.56

0 0.732 98.440

267.8 8

SAN

THUONG 3.5 45.5 7583.35 0.86667 291.456 0.553 0.732 118.037 263.6 9

TANG MAI 4.8 50.3 1045.86 1.00000 173.353 0.546 0.732 69.228 41.96 Bảng 3.2.2.2.b.4.6 Giá trị tính toán gió động theo phương Y, ứng với Mode 2

Tầng

Chiề

u caotầng

Caođộsàn

Khốilượngtâmcứng

Chuyển

vị tỉ đốicủa tâmcứngtheophươngY

Lựcgió tiêuchuẩnthànhphầntĩnh

Hệ

số áplựcđộng

Hệ sốtươngquankhônggian

Thànhphầnxungvận tốcgió

Lựcgiótiêuchuẩnthànhphầnđộng

0.61111

-188.105

0.63

2 0.732 87.085 26.308TANG7 3.5 21 7995.70 0.61111- 197.957 0.617 0.732 89.336 26.308

TANG8 3.5 24.5 7924.89 0.50000- 206.689 0.603 0.732 91.285 21.334

TANG9 3.5 28 7854.18 0.33333- 214.563 0.592 0.732 93.008 14.096

5 8 0.16667 7 2TANG11 3.5 35 7779.08 0.05556 228.396 0.574 0.732 95.959 -2.327

0.56

6 0.732 97.248

13.826

-TANG13 3.5 42 7703.97 0.50000 240.359 0.560 0.732 98.440 20.740 SAN

0.55

3 0.732

118.037

27.220

-TANG MAI 4.8 50.3 1045.86 1.00000 173.353 0.546 0.732 69.228 -5.631

3.3 Tải trọng đặc biệt (Tải trọng động đất)

3.3.1 Cơ sở tính toán

- Động đất và tác động của động đất lên công trình:

Nước ta hầu như không chịu thiệt hại nhiều do tác động động đất gây ra Trước kiachất lượng đời sống chưa cao, khi thiết kế công trình chúng ta không quan tâm nhiềuđến tác động do động đất gây ra Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, các côngtrình lớn xây dựng ngày càng nhiều, nhu cầu về sự an toàn ngày càng cao, đòi hỏingười thiết kế công trình có kể đến tác động của động đất

Bất kì một trận động đất nào cũng liên quan đến việc toả ra một khối năng lượng từmột nơi nhất định, nơi đó có thể nằm sâu trong lòng đất Điểm phát ra năng lượng của

một trận động đất được gọi là “chấn tiêu” Điểm chiếu của chấn tiêu lên phương thẳng đứng được gọi là “chấn tâm” Khoảng cách từ chấn tiêu đến chấn tâm được gọi là độ

sâu chấn tiêu và ký hiệu là H

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc phát sinh khối năng lượng gây ra động đất, nhưngnguyên nhân xư bản là sự chuyển động tương hỗ không ngừng của các khối vật chấtnằm sâu trong lòng đất để thiết lập một thế cân bằng mới, được gọi là vận động kiếntạo và động đất là hậu quả của vận động kiến tạo đó

Khi động đất xảy ra, năng lượng được giải phóng từ chấn tiêu sẽ truyền ra môi trườngxung quanh dưới dạng sóng đàn hồi vật lý: sóng dọc, sóng ngang và sóng mặt Tất cảcác sóng vừa nêu trên do động đất gây ra được gọi là sóng địa chấn

Khi động đất xảy ra, do ảnh hưởng của sóng địa chấn, nền đất bị kéo, nén, xoắn, cắtnên có thể bị mất ổn định, kết quả sau khi sóng địa chấn đi qua, nền đất có thể bị lún,sụt lở và hoá lỏng Các công trình nằm trên nền đất đó sẽ bị phá hoại

ứng (chuyển vị, vận tốc, gia tốc) và nội lực của công trình nói chung là vượt quá nộilực đã tính toán tĩnh Đây chính là nguyên nhân dẫn đến sự hư hỏng hay công trìnhnằm trong vùng động đất.

- Để tính Để tính toán bằng tay theo phương pháp phổ phản ứng mất rất nhiều thời gian

và công sức, nhiều khi khó có thể chính xác nếu không có sự trợ giúp của các phầnmềm máy tính

- Tính toán tác động của động đất theo phương pháp phổ phản ứng, dựa trên phần mềmETABS version 17.0.1

+Theo phụ lục K: Công trình thuộc động đất cấp 7

+ Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình, nền đất công trình là nền đất nhómB

+ Dao động riêng thứ nhất có chu kỳ: T = 3,017 s

+ Dao động riêng thứ hai có chu kỳ: T = 2,805 s

 Sử dụng phần mềm ETABS để tính toán

a Bước 1: Khai báo khối lượng riêng trong định nghĩa vật liệu.

Bê tông sử dụng cho công trình có cấp độ bền B30

Khối lượng tham gia tính dao động:

- Khối lượng bản thân kết cấu

- Khối lượng của các bộ phận phi kết câu, tường, vách ngăn, bể nước

- Khối lựơng kiến trúc (trát, gạch lát, vữa ) và các hệ thống kỹ thuật

- Hoạt tải tham gia dao động

Theo TCVN 229 – 1999 Khi kể đến các khối lượng chất tạm thời lên công trìnhtrong việc tính toán dao động, cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng

Bảng 3.3.1.1.a.1.1 Bảng hệ số chiết giảm khối lượng đối với một số dạng khối

lượng chất tạm thời trên công trình

Dạng khối lượng Hệ số chiết giảm

khối lượng

Bụi chất đống trên mái 0.5Các vật liệu chứa trong kho, silô, bun ke, bể chứa 1.0

Người, đồ đạc trên

sàn tính tương

đương phân bố đều

Thư viện và các nhà chứa hàng,

Các công trình dân dụng khác 0.5Cầu trục và cẩu neo

Bước 2: Vào sơ đồ mô hình kết cấu

Từ mặt bằng kết cấu và các bản vẽ kiến trúc, ta vào sơ đồ mô hình cho công trìnhsau khi đã tạo kích thước các cấu kiện

Bước 3: Gán khối lượng cho kết cấu.

Tải trọng bản thân kết cấu máy sẽ tự dồn theo tĩnh tải (TINHTAI) với hệ số Tagán thêm trọng lượng của các lớp kiến trúc, tường, vách ngăn, vách kính

Hoạt tải sử dụng được tính toán theo TCVN 2737 – 1995

Hình 3.3.1.1.a.2 Khai báo các trường hợp tải trọng

b Bước 4: Khai báo khối lượng tham gia dao động và số dao động phân tích.

Từ ETABS ta vào Define/Mass Source và lấy khối lượng tham gia dao động với

100 % tĩnh tải và 50 % hoạt tải

Chọn chế độ From Loads (Khối lượng được tính từ tải trọng bằng cách chia chogia tốc trọng trường)

Thực hiện các bước chia phần tử, chọn sơ đồ phân tích không gian, và chạychương trình

Hình 3.3.1.1.a.3 Tỷ lệ khối lượng tham gia dao động Bước 5: Tính toán theo TCVN 9386 : 2012 và định nghĩa đường phổ phản ứng

trong ETABS

Hình 3.3.1.1.a.4 Khai báo thông số phổ phản ứng

Trong ETABS có sẵn các hàm phổ phản ứng của tiêu chuẩn một số nước Nhưng chưa

có phổ của việt nam chúng ta Theo điều 3.2.2 và điều4.3.3.3 của TCVN 9386: 2012

có chỉ dẫn cách xây dựng được phổ phản ứng với 5 loại nền đất khác nhau

- Với chu kỳ 0 < T < 4s được xây dựng theo phổ gia tốc

- Với chu kỳ 4 < T <10s được xây dựng theo phổ chuyển vị

Trích dẫn mục (4)P điều 3.2.2.5 TCVN 9386-1: 2012