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 bao quanh 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  Nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấ

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

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, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng hiện nay, vấn đề chỗ ở tại các thành phố lớn, đặc biệt là Thành Phố Hồ Chí Minh, đang trở nên cấp bách Để đáp ứng nhu cầu nhà ở và phù hợp với quy hoạch đô thị, cần giải tỏa một số khu vực trong nội ô nhằm tạo ra chỗ ở mới cho các hộ có thu nhập trung bình như công chức nhà nước, người lao động và công nhân Đây là hai yêu cầu cần được thực hiện đồng thời.

Chung cư cao cấp Phú Đạt được xây dựng để đáp ứng nhu cầu về chỗ ở cho người dân và đồng thời cải thiện diện mạo đô thị của thành phố.

Dự án này được triển khai cho khối A: Chung cư cao cấp Phú Đạt, nhằm đáp ứng nhu cầu về chỗ ở và mua sắm cho cư dân Công trình sẽ phục vụ cho số dân chuyển cư và góp phần quy hoạch khu ở trong thành phố.

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

Giải pháp kiến trúc

- Mặt bằng công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 40 m, chiều rộng 20m

- Tâng hầm và tầng trệt cao 3,5m được dùng làm bãi để xe, trạm bơm, trạm điện, phòng bảo vệ, nhà kho

- Tầng 2 được sử dụng làm nhà giữ trẻ

- 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

Giải pháp mặt bằng đơn giản giúp tạo ra không gian rộng rãi cho các căn hộ bên trong Việc sử dụng vật liệu nhẹ làm vách ngăn không chỉ tổ chức không gian một cách linh hoạt mà còn phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, đồng thời dễ dàng thay đổi trong tương lai.

Hình 1.1 Mặt bằng tầng hầm

Hình 1.2 Mặt bằng tầng điển hình

Mặt đứng của công trình không chỉ thể hiện kiến trúc bên ngoài mà còn góp phần tạo nên quần thể kiến trúc, quyết định nhịp điệu cho toàn bộ khu vực Thiết kế không có sự thay đổi đột ngột về chiều cao, giúp giảm thiểu biên độ lớn tập trung Từ tầng 1 đến tầng mái, công trình áp dụng hệ lưới cột kết hợp với lõi thang máy.

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

A BA ếI X E ẹ EÅ XE BA ếI X E ẹ EÅ XE BA ếI X E ẹ EÅ XE BA ếI X E ẹ EÅ XE BA ếI X E ẹ EÅ XE 40 00 85 00

8000 8000 i= 2 0 % DO ÁC XU OÁN G i= 2 0 % D OÁC X UO ÁN G

P NG Ủ 2 P SIN H HO ẠT C HU NG P NG Ủ 1 P KH ÁC H P ĂN P NG Ủ 1

PC CC SA ÛN H TA ÀN G P NG UÛ 2

P NG Ủ 1 W C BE ÁP + A ÊN P KH ÁC H P NG Ủ 2

BAN COÂNG BAN COÂNG BAN COÂNG BAN COÂNG

P KH ÁC H BE ÁP + A ÊN W C

BE ÁP P SIN H HO ẠT C HU NG

Giải pháp thông gió chiếu sáng:

Công trình được thiết kế với cửa sổ ở tất cả các tầng, mang lại sự thông thoáng tự nhiên Đặc biệt, khoảng trống thông tầng giúp tối ưu hóa không khí cho tòa nhà, nhất là ở tầng 2, nơi có mật độ người tập trung cao Tầng hầm cũng được trang bị khe thông gió và chiếu sáng để cải thiện môi trường.

 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 được những chỗ cần chiếu sáng

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

Giải pháp về giao thông:

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

Hệ thống giao thông trong tòa nhà bao gồm thang bộ và thang máy Thang bộ gồm hai thang, phục vụ di chuyển trong giờ cao điểm khi thang máy chờ lâu và cũng là lối thoát hiểm khi có sự cố như cháy nổ Dọc hành lang, các hộp chống cháy được trang bị bằng bình khí CO2 Tòa nhà có hai thang máy chính và một thang máy chở hàng, phục vụ y tế với kích thước lớn hơn, được bố trí ở giữa nhà Các căn hộ xung quanh lõi thang máy, với hành lang phân cách, tạo ra khoảng cách đi lại ngắn nhất, đảm bảo sự tiện lợi, hợp lý và thông thoáng cho người sử dụng.

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 bao quanh 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 bị đầy đủ

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

Hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được lắp đặt trên mái kết hợp với hệ thống dây nối đất bằng đồng, giúp giảm thiểu tối đa nguy cơ bị sét đánh.

Nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước khu vực, sau đó được chứa tại tầng hầm và bơm tự động đến từng phòng qua hệ thống gen chính gần phòng phục vụ Nước thải sau khi xử lý sẽ được dẫn vào hệ thống thoát nước chung của khu vực.

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

Mỗi phòng đều được trang bị thiết bị báo cháy tự động, đảm bảo an toàn cho người sử dụng Tại các khu vực công cộng và mỗi tầng, hệ thống báo cháy được tích hợp đồng hồ và đèn báo khi phát hiện hỏa hoạn Phòng quản lý sẽ nhận tín hiệu từ hệ thống và thực hiện các biện pháp kiểm soát, khống chế hỏa hoạn kịp thời để bảo vệ công trình.

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 toàn cầu đang trong quá trình hồi phục, với Trung Quốc dự kiến sẽ vượt Mỹ, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng Nghiên cứu gần đây cho thấy, nếu tiếp tục đà này, ngành xây dựng sẽ tăng trưởng khoảng 4,5% mỗi năm, chủ yếu tập trung vào các thị trường của Hoa Kỳ.

Cuộc cạnh tranh khốc liệt trên thị trường vốn từ Trung Quốc đã khiến các nước châu Á trở thành mục tiêu hấp dẫn cho các nhà đầu tư Đồng thời, các công ty xây dựng từ châu Âu và Mỹ đang chuyển hướng tập trung sang thị trường châu Phi và Trung Đông.

Xu hướng của một số quốc gia trên thế giới:

Xu hướng phát triển mạnh mẽ nhất hiện nay đang diễn ra ở Châu Á, đặc biệt là Ấn Độ và Trung Quốc Ngoài ra, một số quốc gia ở châu Phi và Trung Đông cũng nổi lên như những thị trường mới Các công ty xây dựng từ Tây Âu đang nhận thấy tiềm năng tại Châu Phi, trong khi các công ty Mỹ tập trung vào thị trường Trung Đông Dự báo cho thấy, các công ty xây dựng ở khu vực Trung Đông và châu Phi sẽ có sự phát triển vượt bậc trong thời gian tới.

2016 - 2020, vượt qua khu vực Châu Á - Thái Bình Dương

Châu Âu hiện đang tập trung vào xây dựng bền vững, đặc biệt là tại Vương quốc Anh, nơi có thị trường xây dựng lớn thứ ba thế giới Các nhà đầu tư từ Trung Quốc và Trung Đông đang đổ nguồn lực vào bất động sản tại đây, với dự đoán rằng đến năm 2025, ngành xây dựng Anh quốc sẽ tăng gấp đôi tỷ lệ trung bình của Tây Âu Tuy nhiên, doanh số trong ngành chủ yếu phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng từ các dự án của Chính phủ Yếu tố then chốt cho sự thành công của ngành xây dựng Anh quốc chính là khả năng quản lý các dự án lớn.

Tiểu các vương quốc Ả rập (UAE) nằm ở vị trí trung tâm cho du lịch và kinh doanh, thu hút sự chú ý từ lĩnh vực xây dựng Các dự án hạ tầng lớn như Adventure Studios tại Dubai, Kênh nước Dubai và EXPO 2020 sẽ đặc biệt kích thích ngành xây dựng phát triển mạnh mẽ.

Qatar đang chứng kiến sự tăng trưởng mạnh mẽ trong lĩnh vực xây dựng nhờ vào đầu tư công lớn vào các dự án hạ tầng, với dự đoán rằng tỷ lệ tăng trưởng này sẽ tiếp tục trong 5 năm tới nhờ vào sự kiện FIFA World Cup 2022 và kế hoạch tầm nhìn 2030 Trong khi đó, Saudi Arabia cũng đang nỗ lực phát triển nền kinh tế thông qua việc đầu tư vào xây dựng nhà ở và hạ tầng, đồng thời chú trọng vào các công trình bền vững, thân thiện với môi trường và ứng dụng công nghệ hiện đại.

Châu Á đang chứng kiến sự cạnh tranh khốc liệt với nền kinh tế Trung Quốc, một thị trường mới nổi và là "con hổ châu Á" mới Điều này khiến các quốc gia nhỏ hơn trở nên quan trọng trong lĩnh vực đầu tư xây dựng.

Theo nghiên cứu của PwC, Indonesia, Việt Nam và Philippines là những điểm đến hấp dẫn cho các nhà đầu tư phát triển Hơn 50% các công ty xây dựng lớn trên toàn cầu đã bắt đầu mở rộng vào các thị trường mới nổi này.

Mặc dù yếu tố chính trị có thể ảnh hưởng đến sự phát triển xây dựng ở một số quốc gia châu Á, nhưng các dự báo trung hạn cho thấy tình hình sẽ có những chuyển biến tích cực vào năm tới.

Năm 2020, Indonesia và Philippines được dự đoán sẽ trở thành hai thị trường hấp dẫn nhất ở châu Á, thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà đầu tư Họ đã tiến hành khảo sát và theo dõi sự phát triển của hai quốc gia này, cho thấy sự lạc quan về tiềm năng tăng trưởng vượt bậc Đặc biệt, với các ưu đãi về lãi suất và sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng, triển vọng kinh tế của Indonesia và Philippines vào năm 2020 rất khả quan.

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

Năm 2016, ngành Xây dựng duy trì mức tăng trưởng khá với giá trị sản xuất ước đạt khoảng 1.089,3 nghìn tỷ đồng, tăng 10,4% so với năm 2015 và đạt 104% kế hoạch năm Tính theo giá so sánh năm 2010, giá trị sản xuất đạt khoảng 862,5 nghìn tỷ đồng, tăng 10,1% so với năm trước Giá trị tăng thêm của ngành này đạt khoảng 189,2 nghìn tỷ đồng, tăng 10% so với năm 2015, chiếm 6,19% GDP cả nước, so với 5,97% GDP năm 2015.

Ngành xây dựng đang phát triển mạnh mẽ cả ở Việt Nam và trên thế giới, góp phần quan trọng vào sự tăng trưởng của nền kinh tế quốc gia.

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

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

Trong hệ kết cấu này, các tường phẳng đóng vai trò là cấu kiện thẳng đứng chịu lực, với tải trọng được truyền từ các bản sàn cứng tuyệt đối Các vách cứng (tấm tường) hoạt động như một công xôn có chiều cao tiết diện lớn, đồng thời khoảng không bên trong công trình cần được phân chia hợp lý để đảm bảo yêu cầu kết cấu Ưu điểm của hệ kết cấu này bao gồm sự đơn giản, ít dầm, độ cứng ngang lớn, khả năng cách âm tốt, cùng với chiếu sáng và thông gió hiệu quả.

Nhược điểm của thiết kế là sự đơn điệu và thiếu linh hoạt trong bố trí không gian các phòng, khi mà các phòng thường được sắp xếp giống nhau Hơn nữa, tường ngang chịu lực dày không chỉ tốn nhiều vật liệu xây dựng cho tường và móng, mà còn làm tăng tải trọng tổng thể của ngôi nhà.

Hệ kết cấu khung chịu lực có khả năng xây dựng các công trình cao tầng, nhưng trong bối cảnh kinh tế và yêu cầu kiến trúc hiện tại, phương án này không đáp ứng được nhu cầu thực tế.

Hệ khung không gian được hình thành từ các cột và dầm liên kết cứng tại các nút, là một trong những hệ kết cấu phổ biến trong xây dựng dân dụng tại Việt Nam Hệ kết cấu này mang lại không gian kiến trúc lớn và linh hoạt, rất phù hợp cho các công trình nhà ở với sơ đồ làm việc rõ ràng.

Hệ kết cấu khung có nhược điểm là kém hiệu quả khi chịu tải trọng ngang lớn, do độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao Việc sử dụng hệ kết cấu này cho công trình yêu cầu tiết diện cấu kiện lớn, điều này có thể ảnh hưởng đến tải trọng 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 thì mới đem lại hiệu quả kinh tế và thầm mỹ

Lõi chịu lực trong công trình xây dựng có dạng hộp rỗng, với tiết diện kín hoặc hở, có nhiệm vụ nhận toàn bộ tải trọng và truyền xuống đất Đặc biệt, trong các tòa nhà cao tầng, lõi cứng thường được kết hợp với thang máy Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ lõi chịu lực là khả năng chịu lực ngang tốt, đồng thời tận dụng hiệu quả giải pháp vách cầu thang bằng bê tông cốt thép.

Nhược điểm: Để hệ kết cấu phát huy tối đa ưu điểm, sàn của công trình cần có độ dày đáng kể và yêu cầu các biện pháp thi công đảm bảo chất lượng tại vị trí giao nhau giữa sàn và vách.

2.1.1.4 Hệ kết cấu hỗn hợp a) Hệ khung – vách (giằng)

Hệ kết cấu khung giằng bao gồm khung và vách cứng, thường được thiết lập tại các khu vực như cầu thang bộ, cầu thang máy, và khu vệ sinh chung Vách cứng chủ yếu được sử dụng ở những nơi có tường liên tục nhiều tầng, trong khi khung được bố trí ở các khu vực khác của ngôi nhà Hai hệ thống này được liên kết thông qua hệ kết cấu sàn, trong đó vách cứng chịu tải trọng ngang và khung chịu tải trọng thẳng đứng Ưu điểm của việc phân chia chức năng rõ ràng này là tối ưu hóa các cấu kiện, giảm kích thước cột và dầm, đồng thời đáp ứng các yêu cầu kiến trúc một cách hiệu quả.

Nhược điểm của vách cứng là độ cứng theo phương ngang chỉ hiệu quả ở những độ cao nhất định; đối với các công trình lớn, kích thước của vách cứng cần phải đủ lớn, điều này khó thực hiện Hơn nữa, hệ thống vách cứng cũng gây cản trở trong việc tạo ra các không gian rộng.

Kết cấu khung lõi là sự kết hợp giữa khung và lõi cứng, với lõi làm bằng bê tông cốt thép, có thể là lõi kín hoặc vách hở, thường đặt tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thống khung được bố trí ở các khu vực khác, và hai hệ thống này liên kết với nhau qua hệ sàn Hệ sàn liền khối đóng vai trò quan trọng, với lõi vách chủ yếu chịu tải trọng ngang trong khi khung chịu tải trọng đứng Sự phân chia chức năng này giúp tối ưu hóa các cấu kiện, giảm kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Tải trọng ngang của công trình được cả hệ khung và lõi cùng chịu, với lõi có độ cứng lớn, trở thành yếu tố quan trọng trong việc chịu lực ngang cho các công trình cao tầng.

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

Qua phân tích, mỗi hệ kết cấu của nhà cao tầng có ưu nhược điểm riêng Đối với Chung cư Phú Đạt, yêu cầu không gian linh hoạt và rộng rãi, giải pháp kết cấu khung – lõi là hợp lý nhất Sử dụng kết cấu lõi chịu tải trọng đứng và ngang cùng khung không chỉ tăng hiệu quả chịu lực toàn bộ kết cấu mà còn giảm tiết diện cột ở tầng dưới.

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:

Sàn sườn có ưu điểm nổi bật là độ cứng ngang lớn, giúp giảm khối lượng bê tông và thép, từ đó giảm nội lực và tiết kiệm chi phí Điều này cũng làm giảm chuyển vị ngang, mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng Tuy nhiên, nhược điểm của phương án này là chiều cao tầng lớn và quy trình thi công phức tạp hơn so với sàn nấm Dù vậy, sàn sườn vẫn là lựa chọn phổ biến, phù hợp với điều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của các công ty xây dựng.

Sàn phẳng không dầm mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, bao gồm chiều cao kết cấu nhỏ giúp giảm chiều cao công trình và tiết kiệm không gian sử dụng Phương án này dễ dàng phân chia không gian, đồng thời thi công nhanh hơn so với sàn dầm nhờ vào việc không cần gia công cốp pha và cốt thép dầm phức tạp Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng trở nên đơn giản hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xây dựng.

Phương án này có nhược điểm là các cột không được liên kết với nhau, dẫn đến độ cứng thấp hơn so với phương án sàn dầm Kết quả là khả năng chịu lực ngang kém hơn, với tải trọng ngang chủ yếu do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách đảm nhận Để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng, sàn cần có chiều dày lớn, điều này làm tăng khối lượng của sàn.

Sàn phẳng ứng lực trước mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm giảm chiều dày và độ võng của sàn, giúp giảm chiều cao công trình và tiết kiệm không gian sử dụng Ngoài ra, loại sàn này còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân chia không gian giữa các khu chức năng một cách dễ dàng.

Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng, yêu công nhân công có trình độ chuyên môn

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

Bê tông là một vật liệu xây dựng được tạo thành từ xi măng làm chất kết dính cùng với cốt liệu đá và cát vàng, mang lại cấu trúc đặc chắc với khối lượng riêng khoảng 2500 daN/m³ Cấp độ bền của bê tông được xác định theo cường độ chịu nén, tính bằng MPa, và phải được dưỡng hộ cũng như thí nghiệm theo quy định của Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Trong tính toán cho công trình, cấp độ bền của bê tông thường được sử dụng là B30.

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

 Cường độ tính toán: R b 17MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R bt 1,2MPa

 Mô đun đàn hổi: E b 32,5.10 3 MPa

- Cốt thép gân   10 dùng cho kết cấu bên trên và cọc dùng loại CB300-V với các chỉ tiêu:

+Cường độ chịu nén tính toán: R s 350MPa

+Cường độ chịu kéo tính toán: R s 350MPa

+Cường độ tính cốt thép ngang: R s w 280MPa

+Mô đun đàn hồi: E s 2.10 3 MPa

- Cốt thép trơn   10dùng loại CB240-T với các chỉ tiêu sau:

 Cường độ chịu nén tính toán: R s 210MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R sc 210MPa

 Cường độ tính cốt thép ngang: R s w 170MPa

 Mô đun đàn hồi: E s 2.10 3 MPa

- Vữa xi măng – cát, gạch xây tường:  18KN m/ 3

- Gạch lát nền Ceramic:  20KN m/ 3

- Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt

Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải

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

1 Bê tông cốt thép daN/m 3 2500 1,1

2 Vữa XM trát, ốp, lát daN/m 3 1800 1,3

4 Đất đầm nện chặt daN/m 3 2000 1,2

5 Tường xây gạch thẻ daN/m 3 2000 1,2

6 Tường xây gạch ống daN/m 3 1800 1,2

7 Bê tông sỏi nhám nhà xe daN/m 3 2000 1,1

8 Bê tông lót móng daN/m 3 2000 1,1

2.2.2 Xác định sơ bộ chiều dày sàn

Quan niệm tính toán sàn cho rằng sàn là một bề mặt hoàn toàn cứng, không bị rung động hay dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Tất cả các điểm trên sàn đều có chuyển vị đồng nhất dưới tác động của tải trọng ngang Trong quá trình tính toán, không xem xét đến sự suy yếu của sàn do việc khoan lỗ để lắp đặt các thiết bị kỹ thuật như ống dẫn điện, ống gió, hệ thống cứu hỏa và các đường ống ngầm khác.

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

Chiều dày của bản sàn được xác định dựa trên nhịp và tải trọng tác động lên sàn Để ước lượng sơ bộ chiều dày của bản sàn, có thể áp dụng một công thức cụ thể.

(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 với sàn nhà công nghiệp

40 45 hb     cm Chọn hb%cm

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột

- Tính diện tích cột xác định sơ bộ như sau: c b

[1] (2.3) Trong đó: N  q s i i qi : Tải trọng phân bố trên 1m 2 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)

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

Bảng kích thước tiết diện cột giữa

Tầng diện tích truyền tải (bxh) m2 q (kN/m 2 ) N (kN) k

Kích thước tiết diện cột giữa trục A, D

Tầng diện tích truyền tải (bxh) m2 q (kN/m 2 )

Kích thước tiết diện cột giữa trục 1, 6

Tầng diện tích truyền tải (bxh) m2 q (kN/m 2 )

Kích thước tiết diện cột góc

Tầng diện tích truyền tải (bxh) m2 q (kN/m 2 ) N (kN) k Fctính toán

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

Với công trình này ta có:

Dựa vào các điều kiện trên và để đảm bảo độ cứng ngang của công trình, kích thước 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)

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

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].

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 chức năng như phòng khách, phòng ngủ, phòng làm việc, bếp, vệ sinh, hành lang và ban công sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, dẫn đến tĩnh tải sàn cũng có giá trị khác nhau Ngoài ra, tĩnh tải còn được ảnh hưởng bởi tường truyền xuống Giá trị các tĩnh tải được thể hiện trong bảng dưới đây.

Tĩnh tải sàn tầng hầm

Các lớp hoàn thiện sàn

- Lớp trần giả+ thiết bị kỹ thuật 30 1.2 36

- Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện: 131 163

Các lớp hoàn thiện sàn Chiề u 

Tĩnh tải sàn sảnh, hành lang

Tĩnh tải sàn vệ sinh

- Lớp gạch lát chống trơn 10 200

Tĩnh tải sàn ban công, lô gia

Tĩnh tải sàn mái sử dụng

- Lớp vữa xi măng tạo dốc 100 180

- Lớp trần giả + thiết bị kỹ thuật 50 1.2 60

- Mặt bậc ốp đá Marble 20

- Lớp vữa lót, trát trần 40

- Tổng tĩnh tải (phân bố trên mặt chéo) 730,7 826

Tĩnh tải tường xây 220, cao 3,25m

Các lớp Chiều dày lớp 

- Tải tường phân bố trên 1m dài 1404 1697

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa: 0.75 1053 1272

Tĩnh tải tường xây 110, cao 3.25m

- Tải tường phân bố trên 1m dài 761 924

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa: 0.75 570 693

 Trong đó n là số sàn truyền tải về cấu kiện đang xét trên diện truyền tải đang xét

Chú ý xác định moment uốn trong cột, vách cần xét giảm tải theo các hệ số  A như trên ở các dầm gối lên cột, vách đó

Hệ số độ tin cậy

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

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

- Sàn mái thượng sử dụng 400 140 260 1.2 480

- Sàn mái không sử dụng 75 0 30 1.3 97.5

3.2.2.2 Tải trọng gió a) Tải trọng gió tĩnh

 Ta có công trình xây dựng ở quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh => theo TCVN 2737-1995 [4] (Phụ lục E) ta có công trình thuộc vùng gió III.B, dạng địa hình

 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:

Giá trị áp lực gió W0 được xác định theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4, với W0 = 125 daN/m² Hệ số k phản ánh sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, được lấy từ bảng 5, trong khi hệ số c cho khí đông được tham khảo từ bảng 6 TCVN 2737-1995.

Hình 3.1 Phương gió tác dụng

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

+ 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 giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương X

Gió đẩy Gió hút Tổng h Z k Ly Wđẩy Whút Wtx

Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương Y

Lực gió tiêu chuẩn Gió đẩy Gió hút Tổng h Z k S Wđẩy Whút Wty

TANG MAI 4.8 50.3 1.032 96.00 99.059 74.294 173.353 b) Tải trọng gió động

Theo TCVN 2737-1995, khi thiết kế các công trình như trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải, giàn giá lộ thiên, nhà cao tầng trên 40m, và khung ngang nhà công nghiệp một tầng có độ cao trên 36m với tỷ số độ cao trên nhịp lớn hơn 1,5, cần phải xem xét thành phần gió động của tải trọng gió.

Mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác động của tải trọng gió quyết định việc xem xét thành phần động của tải trọng gió, có thể chỉ bao gồm tác động do thành phần xung của vận tốc gió hoặc cả lực quán tính của công trình.

Mức độ nhạy cảm được đánh giá dựa trên mối tương quan giữa các giá trị tần số dao động riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất so với tần số giới hạn fL = 1,6 Hz theo quy định trong bảng 2 TCVN 2737-1995.

Sau khi sử dụng mô hình Etabs và gán tải (bao gồm tĩnh tải và hoạt tải), chúng ta có thể xác định chu kỳ của từng mode Từ chu kỳ này, ta có thể suy ra tần số riêng, với công thức tần số = 1/chu kỳ.

Hình 3.2 Mô hình công trình trên phần mềm Etabs

Hình 3.3 Giá trị tần số dao động theo phương X và phương Y

Dạng dao động model Phương X model Phương Y

Hình 3.4 Mô hình công trình đã gán tĩnh tải trên phần mềm Etabs

Hình 3.5 Mô hình công trình đã gán hoạt tải trên Etabs

Chu kì và tần số riêng của công trình

Mode chu kì tần số

Bảng Modal Mass Ratios xuất ra từ phần mềm Etabs

TABLE: Modal Participating Mass Ratios Case Mode Period UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ sec

Modal 1 3.017 0.6196 0.0595 0 0.6196 0.0595 0 Modal 2 2.805 0.0484 0.5819 0 0.6679 0.6414 0 Modal 3 2.702 0.0113 0.0567 0 0.6792 0.6981 0 Modal 4 0.95 0.085 0.0135 0 0.7642 0.7116 0 Modal 5 0.891 0.0148 0.0752 0 0.779 0.7868 0 Modal 6 0.866 0.0001 0.0168 0 0.7792 0.8036 0 Modal 7 0.522 0.034 0.0072 0 0.8131 0.8108 0 Modal 8 0.486 0.0108 0.0325 0 0.824 0.8433 0 Modal 9 0.469 0.0024 0.0043 0 0.8264 0.8476 0 Modal 10 0.36 0.0111 0.0072 0 0.8374 0.8548 0 Modal 11 0.332 0.0094 0.0139 0 0.8468 0.8687 0 Modal 12 0.295 0.0066 0.0008 0 0.8534 0.8695 0

Dựa vào bảng chu kỳ và giá trị tần số giới hạn fL, cùng với bảng Modal Mass Ratios và bảng giá trị tần số dao động theo hai phương, chúng ta có thể lựa chọn các thông số cần thiết để tính toán dao động theo từng phương.

- 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

Giá trị tính toán gió động theo phương X, ứng với Mode 1

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương

Lực gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh

Hệ số áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Thành phần xung vận tốc gió

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M yij

Giá trị tính toán gió động theo phương X, ứng với Mode 2

Hệ số tương quan khôn g gian

Giá trị tính toán gió động theo phương Y, ứng với Mode 1

Chuyể n vị tỉ đối của tâm cứng theo phươn g Y

Hệ số tươn g quan khôn g gian

Giá trị tính toán gió động theo phương Y, ứng với Mode 2

Hệ số tương quan khôn g gian

Tải trọng đặc biệt (Tải trọng động đất)

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

Nước ta ít chịu thiệt hại từ động đất, nhưng trước đây, khi chất lượng đời sống chưa cao, chúng ta không chú trọng đến tác động của động đất trong thiết kế công trình Hiện nay, với sự phát triển xã hội và sự gia tăng của các công trình lớn, nhu cầu về an toàn xây dựng ngày càng cao, yêu cầu các nhà thiết kế phải tính đến ảnh hưởng của động đất.

Mỗi trận động đất phát ra năng lượng từ một điểm nhất định trong lòng đất, được gọi là “chấn tiêu” Điểm chiếu của chấn tiêu lên bề mặt được gọi là “chấn tâm” Độ sâu của chấn tiêu, ký hiệu là H, là khoảng cách từ chấn tiêu đến chấn tâm.

Động đất xảy ra do nhiều nguyên nhân, nhưng nguyên nhân chính là sự chuyển động liên tục của các khối vật chất trong lòng đất nhằm thiết lập một thế cân bằng mới Hiện tượng này được gọi là vận động kiến tạo, và động đất chính là hệ quả của quá trình này.

Khi động đất xảy ra, năng lượng từ chấn tiêu được giải phóng và truyền ra môi trường dưới dạng sóng đàn hồi, bao gồm sóng dọc, sóng ngang và sóng mặt Những sóng này, được tạo ra bởi động đất, được gọi là sóng địa chấn.

Khi xảy ra động đất, sóng địa chấn gây ra hiện tượng kéo, nén, xoắn và cắt nền đất, dẫn đến mất ổn định Sau khi sóng địa chấn đi qua, nền đất có thể bị lún, sụt lở hoặc hoá lỏng, gây ra thiệt hại cho các công trình xây dựng trên đó.

Khi công trình được xây dựng trên nền đất ổn định, sẽ xảy ra các phản ứng như chuyển vị, vận tốc và gia tốc, dẫn đến nội lực của công trình vượt quá giá trị đã tính toán tĩnh Điều này là nguyên nhân chính gây ra hư hỏng cho công trình, đặc biệt trong các khu vực có nguy cơ động đất.

Tính toán bằng tay theo phương pháp phổ phản ứng tốn nhiều thời gian và công sức, đồng thời có thể không chính xác nếu thiếu sự hỗ trợ từ phần mềm máy tính.

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

 Chung cư Phú Đạt với chiều cao tầng hầm là 3.5m, tổng chiều cao công trình là 50,3m

 Theo phụ luc G: phân cấp công trình sây dựng của TCVN 9386-1:2012 PHụ lục

F, hệ số tầm quan trong gl = 1,25

 Theo phụ lục I: Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính, ta có gia tốc nền agR= 0,1041

 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 nhóm B

 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 trình trong việc tính toán dao động, cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng

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 0.5

Các 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, chưa hồ sơ 0.8

Các công trình dân dụng khác 0.5

Cầu trục và cẩu neo các vật nặng

Trong đồ án tốt nghiệp của mình, em lấy hệ số chiết giảm khối lượng là 0.5 đối với hoạt tải

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 trình sau khi đã tạo kích thước các cấu kiện

Bước 3: Gán khối lượng cho kết cấu

Tải trọng bản thân của kết cấu máy sẽ tự dồn theo tĩnh tải (TINHTAI) với hệ số xác định Ngoài ra, cần gán thêm trọng lượng của các lớp kiến trúc, tường, vách ngăn và vách kính để tính toán chính xác.

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

Hình 3.6 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 cho gia tốc trọng trường)

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

Hình 3.7 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 3.8 Khai báo thông số phổ phản ứng

Trong phần mềm ETABS, mặc dù đã có sẵn các hàm phổ phản ứng theo tiêu chuẩn của một số quốc gia, nhưng hiện tại chưa có phổ phản ứng dành riêng cho Việt Nam Theo Điều 3.2.2 và Điều 4.3.3.3 của TCVN 9386: 2012, có hướng dẫn chi tiết về cách xây dựng phổ phản ứng cho 5 loại nền đất khác nhau.

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

- Với chu kỳ 4 < T

Định dạng
Số trang	264
Dung lượng	3,53 MB