THUYẾT MINH TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH KHÁCH sạn HOA PHƯỢNG

CƠNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VRO THUYẾT MINH TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH: KHÁCH SẠN HOA PHƯỢNG HẠNG MỤC: KẾT CẤU GIAI ĐOẠN THỰC HIỆN: HỒ SƠ THIẾT KẾ THI CÔNG ĐỊA ĐIỂM: PHƯỜNG KÊNH DƯƠNG, QUẬN LÊ CHÂN, TP HẢI PHỊNG CHỦ ĐẦU TƯ: CƠNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DU LỊCH VÀ DỊCH VỤ HOA PHƯỢNG Hà Nội, 2018 CƠNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VRO THUYẾT MINH TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH: KHÁCH SẠN HOA PHƯỢNG HẠNG MỤC: KẾT CẤU GIAI ĐOẠN THỰC HIỆN: HỒ SƠ THIẾT KẾ THI CÔNG ĐỊA ĐIỂM: PHƯỜNG KÊNH DƯƠNG, QUẬN LÊ CHÂN, TP HẢI PHỊNG CHỦ ĐẦU TƯ: CƠNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DU LỊCH VÀ DỊCH VỤ HOA PHƯỢNG Chủ trì kết cấu : TS Mai Hồng Quân Tham gia : Ths Thái Mạnh Cường Ks Đặng Thanh Tùng Ks Trần Anh Dương Tư vấn - Kêt cấu CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VRO Hà Nội 2018 THUYẾT MINH TÍNH TỐN KẾT CẤU Căn để lập hồ sơ: * Căn vào tiêu chuẩn kỹ thuật - tài liệu tính tốn: - Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn tcvn9386 – 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất - Tiêu chuẩn TCVN:9362-2012 Thiết kế nhà cơng trình - 20 TCN 174-89 – Tiêu chuẩn thiết kế móng - Tiêu chuẩn TCVN:5574-2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn TCVN:5575-2012 Kết cấu thép - Tiêu chuẩn TCVN 7575-2007 Tiêu chuẩn sử dụng 3D - Tiêu chuẩn TCVN 10304.2014 - Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc - Tiêu chuẩn TCXD 198:1997 – Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng - Tiêu chuẩn TCVN 9393-2012 – Tiêu chuẩn thí nghiệm cọc - TCVN 9393 - 2012 : Phương pháp thí nghiệm trường tải trọng tĩnh nén dọc trục - TCVN 9391: 2012 Lưới thép hàn dùng kết cấu BTCT - Tiêu chuẩn thiết kế, thi công, Các tài liệu chuyên môn khác + Căn vào hồ sơ thiết kế kiến trúc + Yêu cầu thiết kế môn kỹ thuật: điện, nước, điều hồ, thơng gió, phịng cháy chữa cháy + Báo cáo khảo sát địa chất cơng trình lân cận Giải pháp kết cấu a Đặc điểm cơng trình: - Hạng mục thiết kế giai đoạn gói thầu cơng trình gồm: - Khách sạn xây dựng với :12 tầng Hạng mục thiết kế với mặt có kích thước lưới cột chính: 8x14m, 4x14m, chiều cao tầng 2.7m; tầng 4.3m, tầng đến tầng 12 3.4m, Cao độ đỉnh cơng trình +41.90m b Vật liệu sử dụng: - Bê tơng đài cọc, giằng móng cấp độ bền chịu nén B25 (M350#) - Bê tông kết cấu cột, vách, dầm sàn cấp bền chịu nén B25 (M350#) - Thép đường kính D= 10 dùng AIII (tương đương CB400-V), Rs = 365 Mpa - Thép đai dầm cột đường kính D>=10 sử dụng nhóm AII (tương đương CB300-V), Rs = 280 Mpa - Thép lưới cường độ cao, Rsn = 500 Mpa - Tường xây gạch: gạch đặc mác 75, gạch lỗ mác 50; vữa ximăng-cát mác 50; - Nối cốt thép sử dụng phương pháp nối buộc 40D c Giải pháp kết cấu móng *Giải pháp: Móng cơng trình thiết kế dựa kết cấu dạng móng cọc làm việc đồng thời với hệ đài, giằng Sử dụng cọc khoan nhồi D800, dự kiến dài 48.5m so với cốt tự nhiên , mũi cọc đặt vào lớp đất (cát hạt mịn, cát hạt trung, trạng thái chặt vừa) Sức chịu tải cọc D800 dự kiến 350T Hệ đài có chiều cao 1600mm làm việc đồng thời với hệ giằng kích thước 600x1200mm d Giải pháp kết cấu phần thân: Dựa vào trên, thiết kế lựa chọn sơ đồ tính toán sơ đồ khung-vách cứng: khung BTCT kết hợp hệ vách cứng BTCT chịu tải trọng ngang gió Hệ kết cấu liên kết với thông qua hệ kết cấu sàn toàn khối (bản sàn dầm) Với hệ khung - vách lựa chọn, công trình có đủ khả chịu lực theo phương ngang phương đứng Hệ kết cấu lựa chọn có thơng số sau: - Lưới cột bố trí phù hợp với mặt kiến trúc cơng trình, cột dạng vách BTCT sau : Cột từ tầng đến tầng 11 có tiết diện 80x80cm, 35x70cm, vách tăng cứng có tiết diện 25x230cm - Vách cứng thang máy bố trí suốt chiều cao cơng trình với chiều dày 30cm - Sàn sử dụng công nghệ sàn phẳng 3D- VRO dày 34cm, vị trí cột vách sàn đổ đặc dày 46cm tạo thành nấm Cấu tạo sàn 3D-VRO từ hệ lưới thép hàn, xốp bêtông Các thép cấu tạo lưới thép lưới thép Để đảm bảo lưới thép lưới thép đảm bảo khoảng cách, sử dụng thép xiên hàn với thép lưới tạo thành hệ dầm thép Hệ dầm thép cịn có tác dụng chịu lực, làm giảm nhịp tính tốn sàn Xen kẹp hệ dầm thép xốp kích thước dày 350mm, rộng 370mm Giải pháp sàn lựa chọn hệ sàn 3D-VRO lý sau: - Sử dụng hệ sàn 3D-VRO giảm tải trọng xuống móng cơng trình - Các sàn 3D-VRO sản xuất xưởng đưa lắp ghép công trường nên rút ngắn thời gian đẩy nhanh tiến độ thi công - Giảm chiều cao tầng hệ sàn không dầm - Đảm bảo tiêu chuẩn cách âm, cách nhiệt trình sử dụng – Thuận tiện cho việc thi công đường ống kỹ thuật M&E - Bước cột nhịp cơng trình kinh tế với sàn Hệ khung cột, dầm, sàn cấu tạo từ BTCT thương phẩm Tường gạch kết cấu bao che, không tham gia chịu lực Tải trọng tính tốn kết cấu a Tĩnh tải Tĩnh tải bao gồm trọng lượng thân kết cấu chịu lực kết cấu bao che, trang thiết bị đặt cơng trình Riêng kết cấu chịu lực máy tính tự động xác định nên khơng đề cập đến Bảng tính tải trọng thể phụ lục b Hoạt tải Hoạt tải tính tốn xác định theo tiêu chuẩn Tải trọng tác động: TCVN 2737-1995 Trong bảng tính tải trọng phụ lục đề cập đến cho trường hợp khác hoạt tải c Tải trọng gió: Tải trọng gió ( thành phần tĩnh ) xác định theo tiêu chuẩn Tải trọng tác động: TCVN 2737-1995 Do chiều cao nhà lớn 40m nên cần phải tính tốn thành phần động tải trọng gió Thành phần gió tĩnh tính theo công thức: Wtt  n  W0  k  C Trong đó: - Wtt: áp lực gió tính tốn (kG/m2) - Wo: áp lực gió tiêu chuẩn (kG/m2); Cơng trình xây dựng Lê Chân, Hải Phịng thuộc vùng gió IVB có Wo = 155 kG/m2 - n: Hệ số vượt tải lấy 1.2 - k: Hệ số tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình; Địa hình khu vực xây dựng địa hình dạng B - C: Hệ số khí động: phía đón gió C = 0.8, phía khuất gió C = -0.6 Theo TCXD 229: 1999 - Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737: 1995, nhà cao tầng có chiều cao lớn 40m ta tính tốn tải trọng gió động cho i dạng dao động thoả mãn điều kiện : fi+1>fL>fi Trong đó: - fi, fi+1 : tần số dao động riêng thứ i, i+1 - fL: giá trị giới hạn tần số dao động riêng (Hz) mà f > fL cho phép khơng tính tới lực qn tính phát sinh cơng trình dao động Theo tiêu chuẩn, nhà cao tầng vùng gió II fL=1.7 (Hz) Với dao động thoả mãn điều kiện trên, giá trị tiêu chuẩn thành phần động gió độ cao z theo dạng dao động thứ i : Wp = Mj * xi * yi * xji Trong đó: - Mj: Khối lượng tập trung phần cơng trình mức sàn thứ j - xix: Hệ số động lực, phụ thuộc vào e, d (độ giảm lôga) ứng với dao động thứ i - ex: hệ số phụ thuộc vào tần số dao động riêng fi - yi: Hệ số xác định theo công thức (4.5) TCXD 229:1999: yi = n (xji WFj) / n (xji2 Mj) - WFj (x): Giá trị tính tốn thành phần động gió độ cao z, tính theo công thức: WFj (x)= Wj(x) * zi * n - Wj(x): Giá trị tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió mức sàn thứ j độ cao - i: Hệ số áp lực động tải trọng gió độ cao z, xem bảng - : Hệ số tương quan không gian áp lực động tải trọng gió theo phương X,Y phụ thuộc tham số   - : giá trị tham số theo phương vng góc - : giá trị tham số  theo phương vng góc - xij : chuyển vị theo phương x,y mức sàn thứ j ứng với dạng dao động thứ i Kết tính tốn tải trọng gió đưa phụ lục d Tải trọng động đất Tải trọng động đất tác dụng lên công trình xác định theo tiêu chuẩn Thiết kế cơng trình chịu động đất: TCVN:9386-2012 với thơng số đầu vào lấy sau: - Gia tốc địa điểm xây dựng: gia tốc Lê Chân – Hải Phịng ag= 0,1293 *g (trong g gia tốc trọng trường) - Phân loại đất nền: khơng có số liệu vận tốc sóng cắt địa tầng khu vực xây dựng, việc phân loại dạng đất dựa vào số SPT lớp đất Theo báo cáo khảo sát địa chất, số SPT lớp đất có chiều sâu 24m đáy móng N=28 nằm khoảng ( 15÷50 ) , theo tiêu chuẩn TCVN:93862012 đất khu vực xây dựng thuộc loại C - Hệ số ứng xử q: hệ số ứng xử lấy q=3.9 - Hệ số tầm quan trọng I: I= 1.0 Sau xác định agR loại đất đặt móng, lực động đất (hay lực cắt đáy) Fb công trình tính tốn theo phương pháp phổ phản ứng theo cơng thức: Fb = Sd (Tk).m. Trong đó: Sd (Tk) Tung độ phổ thiết kế chu kỳ Tk Chu kỳ dao động riêng thứ k nhà chuyển Tk động ngang theo phương xét; m Tổng khối lượng nhà móng đỉnh phần cứng phía dưới, tính tốn theo  Hệ số hiệu chỉnh, lấy sau:  = 0,85 Tk TC với nhà có tầng  = 1,0 với trường hợp khác Đối với thành phần nằm ngang tác động động đất, phổ thiết kế Sd(Tk) xác định biểu thức sau:  T  2,5    T  TB : S d (T )  ag S       TB  q   TB  T  TC : S d (T )  ag S 2,5 q 2,5 TC    ag S  q T TC  T  TD : Sd T    a g  2,5 TC TD    ag S  q T2 TD  T : Sd T    a g  Trong đó: ag Gia tốc thiết kế loại A (ag = 1 agR); Tc TD định nghĩa TCXDVN 9386-2012 Sd(T) Tung độ phổ thiết kế S Hệ số nền, phụ thuộc loại đất q Hệ số ứng xử;  Hệ số ứng với cận phổ thiết kế theo phương nằm ngang, = 0,2 Lưu ý: Phương pháp phân tích phổ phản ứng áp dụng tổng qt cho tính tốn lực động đất nhà cao tầng, cần phải lưu ý thêm yêu cầu sau : 1) Phải xét tới phản ứng tất dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể nhà 2) Các yêu cầu cho mục 1) thoả mãn đạt hai điều kiện sau: - Tổng khối lượng hữu hiệu dạng dao động xét chiếm 90% tổng khối lượng kết cấu; - Tất dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn 5% tổng khối lượng xét đến Tải trọng động đất tính với 12 dạng dao động đầu tiên, cho lượng theo phương xấp xỉ 90% Với 12 dạng ban đầu, nội lực dạng tính tốn, sau tổ hợp nội lực động đất bậc hai tổng bình phương kết nội lực dạng dao động gây tải trọng động đất Xem thêm chi tiết phần phụ lục e Tổ hợp tải trọng: Việc tính tốn thiết kế cấu kiện thực theo tổ hợp sau: Tải trọng Tĩnh Hoạt Gió Gió Gió Gió DD DD Tổ hợp tải tải X -X Y -Y X Y COMBO 1 COMBO 0.9 0.9 COMBO3 0.9 0.9 COMBO4 0.9 0.9 COMBO5 0.9 0.9 COMBO6 0.5 0.3 COMBO7 0.5 0.3 Tính tốn phân tích kết cấu a Phần mềm tính tốn mơ hình hố kết cấu Kết cấu cơng trình mơ hình hố phân tích kết cấu phần mềm ETABS v9.7.4 với cấu kiện mơ hình hố sau: - Dầm mơ hình hố phần tử FRAME - Sàn mơ hình hố phần tử SHELL - Cột dạng vách, vách thang máy mơ hình hố phần tử WALL - Tải trọng phân bố sàn (tĩnh tải, hoạt tải) mô tả tải trọng phân bố phần tử SHELL - Tải trọng tường mô tả tải trọng phân bố phần tử FRAME - Tải trọng gió mơ tả tải trọng tập trung gán vào tâm cứng Phần thân: sử dụng mơ hình tính tốn khung khơng gian, liên kết ngàm chân cột, vách Phần móng: sử dụng mơ hình tính tốn theo sơ đồ mơ hình kiên kết Spring đầu cọc b Tính tốn cốt thép cấu kiện Sau có nội lực, tiến hành tổ hợp nội lực tính tốn cốt thép theo quy phạm Việt Nam Việc tính tốn thực phần mềm tính tốn ETABS để tính tốn thép dầm, cột; sàn bảng tính Excel (xem phụ lục tính tốn) Kết luận Đơn vị thiết kế tính tốn tải trọng tác dụng tải trọng theo phương thẳng đứng (tĩnh tải, hoạt tải), tải trọng gió tác động lên cơng trình q trình sử dụng Các kết độ võng ngắn hạn, dài hạn, chuyển vị đỉnh cơng trình nằm giới hạn quy định - Kết chuyển vị ngang lớn đỉnh cơng trình: f= 5.94 cm