Đánh giá ảnh hưởng của cấp dẻo đến kết quả thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép áp dụng vào công trình times square đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CẤP DẺO ĐẾN KẾT QUẢ THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP SVTH: CHÂU VIẾT HIẾU - 14X1A ĐOÀN MẠNH HÀ - 14X1A GVHD: PGS TS TRẦN QUANG HƯNG PGS TS ĐẶNG CÔNG THUẬT ThS NGUYỄN CƠNG TRÍ Đà Nẵng – Năm 2019 LỜI CẢM ƠN Ngày với xu hướng phát triển thời đại nhà cao tầng xây dựng rộng rãi thành phố đô thị lớn Phổ biến khách sạn, condotel, hộ cao cấp ngày xây dựng nhiều Cùng với công việc thiết kế ngày yêu cầu cao hơn, nhằm đảm bảo yêu cầu thiết kế thi cơng cơng trình Việc đưa phương án, đánh giá phương án chọn phương án tối ưu cần thiết Đồ án tốt nghiệp - Capstone Project lần bước cần thiết cho chúng em nhằm hệ thống kiến thức học nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời giúp cho chúng em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế công trình hồn chỉnh, để đáp ứng tốt cho công việc sau Với đề tài: “ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CẤP DẺO ĐẾN KẾT QUẢ THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP - Áp dụng vào cơng trình Times Square Đà Nẵng” gồm nội dung : - Đánh giá cơng trình - Tính tốn thiết kế kết cấu (khơng bao gồm khối móng) với cấp dẻo thấp - Tính tốn thiết kế kết cấu (khơng bao gồm khối móng) với cấp dẻo trung bình - So sánh, đánh giá hai phương án dựa mục tiêu cụ thể - So sánh chi phí hai phương án Trong q trình tính tốn thiết kế, có nhiều cố gắng, kiến thức cịn hạn chế, chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắn chúng em không tránh khỏi sai xót Chúng em kính mong nhận góp ý bảo Thầy/Cô anh/chị kỹ sư để chúng em hồn thiện sau đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn tất Thầy/Cô giáo Trường Đại học Bách Khoa nói chung, khoa Xây dựng Dân Dụng Cơng Nghiệp nói riêng; đặc biệt Thầy anh Nguyễn Cơng Trí đến từ phía Doanh nghiệp trực tiếp hướng dẫn nhóm chúng em đề tài tốt nghiệp CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan trình làm đồ án tốt nghiệp thực nghiêm túc quy định liêm học thuật: - Không gian lận, bịa đặt, đạo văn, giúp người học khác vi phạm - Trung thực việc trình bày, thể hoạt động học thuật kết từ hoạt động học thuật thân - Không giả mạo hồ sơ học thuật - Không dùng biện pháp bất hợp pháp trái quy định để tạo nên ưu cho thân - Chủ động tìm hiểu tránh hành vi vi phạm liêm học thuật, chủ động tìm hiểu nghiêm túc thực quy định luật sở hữu trí tuệ - Sử dụng sản phẩm học thuật người khác phải có trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Chúng ôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đồ án trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thông tin trích dẫn đồ án rõ nguồn gốc rõ ràng phép cơng bố Nhóm sinh viên thực Châu Viết Hiếu Đoàn Mạnh Hà TÓM TẮT ĐỀ TÀI Ngày nay, việc thiết kế cơng trình cao tầng, thiết kế kháng chấn chịu động đất yêu cầu bắt buộc Theo TCVN 9386:2012 - Thiết kế cơng trình chịu động đất, dựa vào vào mức độ tiêu tán lượng kết cấu cơng trình có động đất xảy mà thiết kế cơng trình với cấp dẻo: cấp dẻo thấp (DCL), cấp dẻo trung bình (DCM), cấp dẻo cao (DCH) Tuy nhiên, việc thiết kế cơng trình với cấp dẻo phù hợp vấn đề cần quan tâm Với dự án Times Square Đà Nẵng, cơng trình cao tầng với quy mơ 50 tầng tầng hầm Cơng trình nằm vùng động đất mạnh, cần phải thiết kế kháng chấn Để góp phần lựa chọn cấp dẻo phù hợp cho cơng trình Times Square góc độ lợi ích kinh tế chi phí vật liệu, đề tài đánh giá ảnh hưởng đến công trình với phương án thiết kế kháng chấn: Cấp dẻo thấp (DCL) Cấp dẻo trung bình (DCM) Tại phương án, đề tài thực thiết kế kết cấu cho cơng trình theo sở tính tốn, yêu cầu cấp dẻo tương ứng Với kết thu được, nhận thấy cơng trình Times Square Đà Nẵng, phương án thiết kế theo Cấp dẻo Thấp (DCL) có mặt tối ưu khơng gian kiến trúc chi phí vật liệu so với Cấp dẻo Trung bình (DCM), chuyển vị cơng trình phương án DCL cao DCM khơng đáng kể Phần thực chi tiết trình bày qua chương sau Đề tài MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI iii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: VẤN ĐỀ KHÁNG CHẤN VÀ TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 Cấp dẻo 1.1.1 Cấp dẻo gì? 1.1.2 Thiết kế cơng trình theo cấp dẻo u cầu 1.2 Cơng trình Times Square 1.2.1 Kiến trúc cơng trình 1.2.2 Giải pháp kĩ thuật .8 1.3 Phương pháp phân tích đề tài 1.4 Kết dự kiến đạt kế hoạch thực 10 1.4.1 Kết dự kiến đạt .10 1.4.2 Kế hoạch thực 10 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TỐN THIẾT KẾ KẾT CẤU 11 2.1 Tuổi thọ cấp thiết kế cơng trình 11 2.2 Quy chuẩn tiêu chuẩn thiết kế 11 2.3 Các tiêu chí kiểm tra ổn định tổng thể cơng trình .2 2.4 Tải trọng thiết kế 2.5 Vật liệu kết cấu 2.6 Kích thước lớp bảo vệ cấu kiện BTCT theo yêu cầu chống cháy 10 2.7 Phần mềm dùng phân tích tính tốn 11 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 12 3.1 Giải pháp kết cấu 12 3.2 Thiết kế kết cấu cơng trình với cấp dẻo thấp (DCL) .13 3.2.1 Yêu cầu vật liệu tiết diện cấu kiện 13 3.2.2 u cầu tính tốn 13 3.3 Thiết kế kết cấu cơng trình với cấp dẻo trung bình (DCM) 17 3.3.1 Yêu cầu vật liệu tiết diện cấu kiện 17 3.3.2 Yêu cầu tính toán 20 3.4 Tính tốn cấu kiện cột 25 3.5 Tính tốn cấu kiện vách 27 3.5.1 Tính tốn vách P12 vùng từ tầng chuyển lên tầng 10 29 3.5.2 Tính tốn vách CW1 từ tầng hầm đến tầng 30 3.6 Tính tốn cấu kiện sàn 31 3.6.1 Quan niệm tính toán .31 3.6.2 Các thơng số tính tốn 32 3.6.3 Kết tính tốn Sàn .32 3.7 Tính tốn cấu kiện dầm 32 3.7.1 Cơng trình thiết kế theo cấp dẻo thấp (DCL) 32 3.7.2 Cơng trình thiết kế theo cấp dẻo trung bình (DCM) 33 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 35 4.1 Không gian kiến trúc 35 4.2 Chuyển vị cơng trình .36 4.3 Chi phí xây dựng 39 4.4 Đánh giá kết nhận xét 42 PHỤ LỤC A MƠ HÌNH KẾT CẤU 45 PHỤ LỤC B TẢI TRỌNG 69 PHỤ LỤC C CHUYỂN VỊ NGANG DO GIÓ 94 PHỤ LỤC D CHUYỂN VỊ NGANG DO ĐỘNG ĐẤT 98 PHỤ LỤC E CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG DO ĐỘNG ĐẤT 101 PHỤ LỤC F TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT 106 PHỤ LỤC G TÍNH TỐN CẤU KIỆN VÁCH 136 PHỤ LỤC H TÍNH TỐN CẤU KIỆN SÀN 158 PHỤ LỤC I TÍNH TOÁN CẤU KIỆN DẦM 195 PHỤ LỤC J TÍNH TỐN DẦM CHUYỂN i TÀI LIỆU THAM KHẢO 255 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Các trạng thái làm việc vật liệu Hình 1-2 Phối cảnh cơng trình .6 Hình 1-3 Mơ hình cơng trình Hình 1-4 Mơ hình cơng trình Hình 3-1 Hệ kết cấu cơng trình .12 Hình 3-2 Quy định phần đầu tường có tính dẻo kết cấu .20 Hình 3-3 Mặt bố trí cấu kiện cột tầng B1 .26 Hình 3-4 Bảng khai báo vật liệu bê tông .27 Hình 3-5 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .27 Hình 3-6 Kết phân tích từ phần mềm .27 Hình 3-7 Lõi thang máy 29 Hình 3-8 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .30 Hình 3-9 Kết phân tích từ phần mềm .30 Hình 3-10 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .31 Hình 3-11 Hình ảnh phân tích từ phần mềm 31 Hình 4-1 So sánh tiết diện cột phương án .35 Hình 4-2 Đối chiếu tiết diện vách phương án .36 Hình 4-3 Đối chiếu tiết diện lõi phương án 36 Hình 4-4 So sánh trọng lượng tầng hai phương án .37 Hình 4-5 So sánh chuyển vị đỉnh gió hai phương án 38 Hình 4-6 So sánh chuyển vị đỉnh động đất hai phương án 39 Hình PL B - Phổ phản ứng đàn hồi phương ngang ứng với cấp dẻo thấp 92 Hình PL B - Phổ phản ứng đàn hồi phương ngang ứng với cấp dẻo trung bình 93 Hình PL B - Gán phổ phản ứng vào phần mềm 93 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 106 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .107 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .107 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .108 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .108 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .109 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .109 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .110 Hình PL F - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .111 Hình PL F - 10 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 111 Hình PL F - 11 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 112 Hình PL F - 12 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 112 Hình PL F - 13 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 113 Hình PL F - 14 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 113 Hình PL F - 15 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 114 Hình PL F - 16 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 114 Hình PL F - 17 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 115 Hình PL F - 18 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 115 Hình PL F - 19 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 116 Hình PL F - 20 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 116 Hình PL F - 21 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 117 Hình PL F - 22 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 117 Hình PL F - 23 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 118 Hình PL F - 24 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 118 Hình PL F - 25 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 119 Hình PL F - 26 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 120 Hình PL F - 27 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 120 Hình PL F - 28 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 121 Hình PL F - 29 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 121 Hình PL F - 30 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 122 Hình PL F - 31 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 122 Hình PL F - 32 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 123 Hình PL F - 33 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 123 Hình PL F - 34 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 124 Hình PL F - 35 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 124 Hình PL F - 36 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 125 Hình PL F - 37 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 125 Hình PL F - 38 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 126 Hình PL F - 39 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 126 Hình PL F - 40 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 127 Hình PL F - 41 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 127 Hình PL F - 42 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 128 Hình PL F - 43 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 128 Hình PL F - 44 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 129 Hình PL F - 45 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 129 Hình PL F - 46 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 130 Hình PL F - 47 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 130 Hình PL F - 48 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 131 Hình PL F - 49 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 131 Hình PL F - 50 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 132 Hình PL F - 51 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 132 Hình PL F - 52 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 133 Hình PL F - 53 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 133 Hình PL F - 54 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 134 Hình PL F - 55 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 134 Hình PL F - 56 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 135 Hình PL F - 57 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 135 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 136 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .136 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .137 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .137 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .137 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .138 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .138 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .138 Hình PL G - Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm .139 Hình PL G - 10 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 139 Hình PL G - 11 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 139 Hình PL G - 12 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 140 Hình PL G - 13 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 140 Hình PL G - 14 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 140 Hình PL G - 15 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 141 Hình PL G - 16 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 141 Hình PL G - 17 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 141 Hình PL G - 18 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 142 Hình PL G - 19 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 142 Hình PL G - 20 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 142 Hình PL G - 21 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 143 Hình PL G - 22 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 143 Hình PL G - 23 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 144 Hình PL G - 24 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 144 Hình PL G - 25 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 145 Hình PL G - 26 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 145 Hình PL G - 27 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 145 Hình PL G - 28 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 146 Hình PL G - 29 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 146 Hình PL G - 30 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 147 Hình PL G - 31 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 147 Hình PL G - 32 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 148 Hình PL G - 33 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 148 Hình PL G - 34 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 149 Hình PL G - 35 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 149 Hình PL G - 36 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 150 Hình PL G - 37 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 150 Hình PL G - 38 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 151 Hình PL G - 39 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 151 Hình PL G - 40 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 151 Hình PL G - 41 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 152 Hình PL G - 42 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 152 Hình PL G - 43 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 153 Hình PL G - 44 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 153 Hình PL G - 45 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 154 Hình PL G - 46 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 154 Hình PL G - 47 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 155 Hình PL G - 48 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 155 Hình PL G - 49 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 155 Hình PL G - 50 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 156 Hình PL G - 51 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 156 Hình PL G - 52 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 156 Hình PL G - 53 Hình ảnh tính tốn trích từ phần mềm 157 Hình PL H - Sàn B1 – Momen nội lực Strip A (kN.m) 158 Hình PL H - Sàn B1- Momen nội lực Strip B (kN.m) .158 Hình PL H - Bố trí cốt thép sàn B1 theo ô .159 Hình PL H - Sàn tầng – Momen nội lực Strip A (kNm) .162 Hình PL H - Sàn tầng – Momen nội lực Strip B (kNm) .162 Hình PL H - Bố trí cốt thép theo ô sàn .163 Hình PL H - Sàn tầng – Momen nội lực Strip A (kN.m) 164 Hình PL H - Sàn tầng – Momen nội lực Strip B (kN.m) 165 Hình PL H - Bố trí cốt thép theo ô sàn .165 Hình PL H - 10 Sàn tầng - Momen nội lực strip A (kNm) .168 Hình PL H - 11 Sàn tầng – Momen nội lực Strip B (kNm) .169 Hình PL H - 12 Sàn tầng - Bố trí cốt thép theo sàn .169 Hình PL H - 13 Sàn tầng – Momen Nội lực Strip A (kNm) 173 Hình PL H - 14 Sàn tầng – Momen nội lực strip B (kNm) 173 Hình PL H - 15 Bố trí cốt thép sàn tầng theo sàn 174 Hình PL H - 16 Sàn tầng – Momen nội lực Strip A (kNm) .177 Hình PL H - 17 Sàn tầng – Momen nội lực Strip B (kNm) .177 Hình PL H - 18 Bố trí Thép sàn tầng theo sàn 178 Hình PL H - 19 Sàn tầng - Momen nội lực strip A (kNm) .180 Hình PL H - 20 Momen nội lực Strip B (kNm) 181 Hình PL H - 21 Bố trí thép sàn tầng theo sàn 181 Hình PL H - 22 Sàn tầng điển hình – Momen nội lực Strip A (kNm) 184 Hình PL H - 23 Sàn tầng điển hình – Momen nội lực Strip B (kNm) 184 Hình PL H - 24 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình theo sàn .185 Hình PL H - 25 Sàn tầng Tump – momen nội lực Strip A (kNm) 187 Hình PL H - 26 Sàn tầng Tump – Momen nội lực Strip B (kNm) 188 Hình PL H - 27 Bố trí cốt thép sàn tầng Tump theo ô sàn 188 Hình PL H - 28 Sàn tầng Kĩ thuật– Momen nội lực Strip A (kNm) 190 Hình PL H - 29 Sàn tầng Kĩ thuật– Momen nội lực Strip B (kNm) 190 Hình PL H - 30 Bố trí cốt thép sàn tầng Kĩ thuật theo ô sàn .191 Hình PL H - 31 Sàn tầngMái – Momen nội lực Strip A (kNm) 192 Hình PL H - 32 Sàn tầngMái – Momen nội lực Strip B (kNm) 193 Hình PL H - 33 Bố trí cốt thép sàn tầng mái theo sàn 193 ... Trí 11 Đánh giá ảnh hưởng cấp dẻo đến kết thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square Thiết kế cơng trình chịu động đất TCVN 9386:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép TCVN... 251 Đánh giá ảnh hưởng cấp dẻo đến kết thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square MỞ ĐẦU Trong thiết kế nhà cao tầng nay, việc thiết kế chống động đất cho cơng trình cao tầng. .. Đặng Công Thuật Ths Nguyễn Công Trí 11 Đánh giá ảnh hưởng cấp dẻo đến kết thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square CHƯƠNG : THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH Giải pháp kết cấu