TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
• Tên dự án: THE CANARY HEIGHTS
• Chủ đầu tư: Công ty TNHH BĐS Guocoland Bình Dương
• Tổng diện tích đất dự án: 11.880m2
• Tổng diện tích sàn xây dựng: 23.681m2
• Loại hình phát triển: Trung tâm thương mại và căn hộ chung cư cao cấp
• Đơn vị thi công móng dự án: Trung Dũng
• Đơn vị tư vấn: P & T consultants Pte, Ltd; Beca PCM Pte, Ltd…
The Canary Heights là một dự án độc đáo tại Việt Nam, nổi bật với thiết kế chỉ 4 căn hộ mỗi tầng, giúp tối ưu hóa không gian thông thoáng và đảm bảo sự riêng tư cho cư dân.
• Số lượng căn hộ: 190 căn hộ
• Thiết kế mỗi tầng: Mỗi tầng đều có 4 căn hộ, 2 thang máy, 2 thang bộ
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình:
Để phát triển mạnh mẽ trong các lĩnh vực kinh tế xã hội, một quốc gia cần có cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc sống và công việc của người dân Đối với Việt Nam, một quốc gia đang phát triển và khẳng định vị thế quốc tế, việc xây dựng cơ sở hạ tầng là ưu tiên hàng đầu để đạt được mục tiêu phát triển bền vững.
Nhu cầu an sinh và việc làm của người dân ngày càng cần được cải thiện, trong đó, nhu cầu về nơi ở là một trong những vấn đề cấp thiết hàng đầu.
Trước tình hình dân số tăng nhanh, nhu cầu mua đất xây dựng nhà ở tại thành phố Hồ Chí Minh ngày càng cao, trong khi quỹ đất hạn chế dẫn đến giá đất tăng vọt Điều này khiến nhiều người dân gặp khó khăn trong việc sở hữu đất để xây dựng Giải pháp hợp lý để giải quyết vấn đề này là xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô thành phố.
Sự phát triển của nền kinh tế thành phố cùng với việc thu hút đầu tư nước ngoài đã tạo ra nhiều cơ hội hứa hẹn cho việc xây dựng các cao ốc văn phòng, khách sạn và chung cư cao tầng chất lượng cao, nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng tăng của người dân.
Sự gia tăng các cao ốc trong thành phố không chỉ đáp ứng nhu cầu hạ tầng mà còn tạo nên diện mạo mới cho đô thị và tạo việc làm cho người dân Ngành xây dựng cũng được thúc đẩy nhờ việc áp dụng các công nghệ và kỹ thuật hiện đại Công trình THE HABITAT ĐÔNG PHÚ được thiết kế nhằm giải quyết những mục tiêu này, mang đến một khu nhà cao tầng hiện đại, tiện nghi và cảnh quan đẹp, phù hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, đáp ứng nhu cầu của cộng đồng.
1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình:
Dự án tọa lạc tại: Số 5, Đại lộ Bình Dương, phường Bình Hòa, thành phố Thuận An, Tỉnh
Dự án tọa lạc trên trục đường chính và đắc địa nhất tỉnh Bình Dương, kết nối thành phố Hồ Chí Minh với các tỉnh miền Đông Nam Bộ Con đường này là huyết mạch quan trọng, nơi tập trung nhiều trụ sở, văn phòng, cơ quan nhà nước và doanh nghiệp lớn cũng như vừa.
Công trình nằm gần khu biệt thự đông dân cư The Eco Xuân, khu công nghiệp VSIP2 rộng lớn, sân golf Sông Bé, trung tâm thương mại AEONMALL Bình Dương Canary và siêu thị LOTTE MART Bình Dương.
Khu căn hộ chuẩn Singapore tại Bình Dương là một khu phức hợp Mix-Use được quy hoạch tổng thể, hướng đến cộng đồng cư dân cao cấp, lý tưởng cho các kỹ sư và chuyên gia nước ngoài thuê dài hạn Dự án được thiết kế với nhiều mảng xanh tự nhiên, mang lại không khí trong lành và thoáng mát, đồng thời tích hợp nhiều tiện ích hiện đại.
Hình 1.1: Khuôn viên Canary Heights
Khu vui chơi trẻ em tại Canary Heights được thiết kế hài hòa giữa không gian xanh, đảm bảo an toàn và sạch sẽ cho trẻ nhỏ Hơn nữa, với sự chú trọng đến giá trị gia đình, các công viên tại đây là địa điểm lý tưởng để các gia đình tạo ra những kỷ niệm đáng nhớ bên nhau.
Chủ đầu tư cam kết mang đến không gian sống tiện ích, với slogan "cả thế giới tiện ích chỉ cách bạn vài bước chân" Khu căn hộ nổi bật với hồ bơi cao cấp, lý tưởng cho việc vui chơi và nghỉ dưỡng vào cuối tuần Bên cạnh hồ bơi là phòng tập Gym đa năng, trang bị máy móc hiện đại, hỗ trợ cư dân trong việc rèn luyện sức khỏe.
Bình Dương, nằm ở miền Đông Nam Bộ, có địa hình bằng phẳng và nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú Khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, với lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 mm đến 2.000 mm và nhiệt độ trung bình đạt 26,5 o C Tỉnh giáp ranh với Bình Phước ở phía Bắc, Hồ Chí Minh ở phía Nam và Đồng Nai ở phía Đông Thành phố Thuận An, dù mới được công nhận, đã trở thành một trong những nơi có tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa nhanh nhất cả nước, với hạ tầng kỹ thuật được đầu tư hoàn thiện, thu hút nhiều doanh nghiệp đến đầu tư và mở rộng sản xuất kinh doanh.
Công trình dân dụng cấp II (số tầng>1020) – [Phụ lục 2 – Ban hành kèm theo Thông tư số
03/2016/TT-BXD ngày 10 tháng 3 năm 2016 của Bộ Xây dựng]
Công trình có 20 tầng, chiều cao công trình là 66.50 (m),
Bảng 1.1: Diện tích phân khu chức năng tòa nhà
Căng hộ từ tầng 1 – 19 Tầng Thượng Tầng Kỹ Thuật Mái Bằng
Tầng điển hình gồm nhiều căng hộ cao cấp với không gian thiết kế rộng rãi, thoáng mát, có nhiều ánh sáng và gió tự nhiên
Hình 1 2: Mặt bằng tầng điển hình Một số bảng vẽ mặt bằng các tầng (bản vẽ)
Công trình không thay đổi hình dáng theo 2 phương với chiều cao công trình là 66.50m
Bảng 1.2: Chiều cao tầng của tòa nhà
Hình 1.3: Hình ảnh công trình
Hình 1.4: Mặt đứng công trình Một số mặt đứng và mặt cắt công trình (bản vẽ).
GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
1.2.1 Hệ thống điện: Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần số 50Hz Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình Hệ thống điện được thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng lượng
Dung tích bể chứa nước được thiết kế dựa trên số lượng người sử dụng và nhu cầu dự trữ nước trong trường hợp mất điện hoặc chữa cháy Nước từ bể chứa sẽ được dẫn xuống các khu vệ sinh, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của từng tầng thông qua hệ thống ống thép tráng kẽm lắp đặt trong các hộp kỹ thuật.
Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế để dẫn nước từ mái nhà xuống dưới qua các ống nhựa đặt ở vị trí thu nước tối ưu Nước mưa sẽ chảy từ các ống dẫn vào rãnh thu nước xung quanh nhà, sau đó được dẫn đến hệ thống thoát nước chung của thành phố.
Nước thải sinh hoạt từ khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại để xử lý và làm sạch, sau đó được chuyển vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.
Quy hoạch xung quanh công trình bao gồm việc trồng hệ thống cây xanh nhằm dẫn gió, che nắng, chắn bụi và điều hòa không khí, từ đó tạo ra một môi trường trong sạch và thoáng mát.
Thiết kế công trình bao gồm hệ thống cửa sổ, cửa đi và ô thoáng, giúp tạo ra sự lưu thông không khí hiệu quả giữa không gian bên trong và bên ngoài Điều này đảm bảo môi trường không khí luôn thoải mái và trong sạch cho người sử dụng.
Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo
Chiếu sáng tự nhiên là yếu tố quan trọng trong thiết kế phòng, với hệ thống cửa được bố trí hợp lý để tối ưu hóa ánh sáng từ bên ngoài Kết hợp với ánh sáng nhân tạo, điều này đảm bảo mỗi không gian đều được chiếu sáng đầy đủ và hiệu quả.
Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng
1.2.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:
Tại mỗi tầng và nút giao thông giữa hành lang và cầu thang, hệ thống hộp họng chữa cháy được thiết kế nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều có biển chỉ dẫn về phòng và hướng dẫn chữa cháy Ngoài ra, mỗi tầng được trang bị 4 bình cứu hỏa CO2MFZ4 (4kg), được chia thành 2 hộp đặt ở hai bên khu phòng ở để đảm bảo an toàn.
Rác thải được thu gom tại các tầng thông qua hệ thống kho thoát rác, với gian chứa rác được thiết kế ở tầng hầm, cùng với cơ chế để vận chuyển rác thải ra ngoài.
TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU
2.1.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
• TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
• TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất
• TCVN 5574:2018 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông Cốt Thép
• TCVN 5575:2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế
• TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
• TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
• TCVN 9395:2012 Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu
• TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối
• TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió
• EUROCODE 4 Thiết kế kết cấu liên hợp thép và bê tông
2.1.2 Quan điểm tính toán kết cấu
Sàn có độ cứng tuyệt đối trên bề mặt, với các liên kết giữa sàn và cột, vách được xem như liên kết ngàm tại cùng một cao trình Biến dạng cong ngoài mặt phẳng sàn không được tính đến đối với các phần tử liên kết.
Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang như nhau
Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng
Các tải trọng ngang tác động lên sàn dưới dạng lực tập trung tại các vị trí cứng của từng tầng, từ đó sàn sẽ truyền tải lực vào cột và vách, cuối cùng chuyển đến đất nền.
2.1.2.2 Phương pháp xác định nội lực
Có 2 phương pháp cơ bản:
Phương pháp giải tích cho phép phân tích toàn bộ hệ chịu lực như các bậc siêu tĩnh, từ đó giải trực tiếp các phương trình vi phân bậc cao để xác định nội lực và tính toán thép Phương pháp này giúp hạn chế số lượng ẩn trong hệ phương trình, mang lại hiệu quả cao trong việc giải quyết các bài toán kết cấu.
Phương pháp số - phần tử hữu hạn là kỹ thuật rời rạc hóa hệ chịu lực của toàn nhà, chia nhỏ các hình dạng phức tạp thành các phần đơn giản hơn Các phần tử được liên kết qua các nút, và nội lực của chúng được xác định dựa vào hệ bậc tự do tại các nút Trong luận văn tốt nghiệp, sinh viên thực hiện tính toán thiết kế bằng phương pháp này với sự hỗ trợ của phần mềm, do hệ cấu trúc thường phức tạp và siêu tĩnh với nhiều bậc tự do và loại phần tử khác nhau Ngoài ra, sinh viên còn kết hợp tính toán giải tích cổ điển với phương pháp phần tử hữu hạn để đảm bảo độ tin cậy trong thiết kế.
2.1.2.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn
Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về độ bền (TTGH I) và điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II).
❖ Trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:
• Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động;
• Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí;
• Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi, tác động từ môi trường
❖ Trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
• Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt;
• Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động
2.1.3 Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ
Phần mềm phân tích kết cấu CSI ETABS v16.2.1 (cầu thang), CSI ETABS v18.0.2(khung) Phần mềm phân tích kết cấu CSI SAFE v12.2.1 (Sàn tầng điển hình, móng)
Các phần mềm Microsoft Office 2019
Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCad 2017, Revit 2019
Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN, do đó, vật liệu bê tông cần tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về cấp phối và kiểm tra xác định cường độ mẫu thử.
Bảng 2.1: Cấp bền bê tông dùng cho thiết kế các cấu kiện theo TCVN 5574 – 2018
Cấp độ bền chịu nén bê tông tương đương theo TCXDVN
Hàm lượng xi măng tối thiểu (kg/m 3 )
Tỷ lệ xi măng/ Nước tối đa
Cấp xi măng theo theo tiêu chuẩn
Bảng 2.2: Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574 – 2018
STT Loại thép Cấu kiện
1 Thép CB300 - V R s = R sc &0 MPa, R sw
= 210 MPa, Es = 2.10 5 MPa Cọc khoan nhồi
2 Thép CB400 - V: R s = R sc = 350 MPa, Es
= 2.10 5 MPa Sàn điển hình, Dầm, vách, móng, cầu thang
2.1.5 Lớp bê tông bảo vệ
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo TCVN 5574 – 2018, Mục 10.3.1 được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:
• QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình;
• Sự neo cốt thép trong bê tông và khả năng bố trí các mối nối của các chi tiết cốt thép;
• Địa điểm xây dựng công trình ở tỉnh Bình Dương,
• Sự làm việc đồng thời của cốt thép và bê tông
Bảng 2.3: Lớp bê tông bảo vệ
STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ
1 Sàn BTCT - cầu thang 15 mm
6 Cấu kiện tiếp xúc với đất có bê tông lót 50 mm
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu
2.2.1.1 Phương án kết cấu chịu tải đứng
Bảng 2.4: Bảng phân tích lựa chọn phương án kết cấu chịu tải đứng Đặc điểm công trình Phương án kết cấu
Sàn dầm Sàn phẳng Sàn ô cờ
Nhịp sàn không có sự đồng đều ✓ ✓
Hoạt tải chủ yếu là căn hộ ✓
Sự phân bố hoạt tải trên sàn khá đồng đều ✓ ✓ ✓
Phân bố tường và tải tác dụng lên các ô sàn gần bằng nhau ✓ ✓
Dựa trên đặc trưng kiến trúc và kết cấu của THE CANARY HEIGHTS, phương án sàn dầm được lựa chọn là hoàn toàn phù hợp Phương án này không chỉ dễ thi công mà còn giúp kiểm soát chất lượng tốt hơn do tính phổ biến của nó Vì vậy, sinh viên đã quyết định chọn phương án sàn dầm cho thiết kế kết cấu chịu tải đứng.
2.2.1.2 Phương án kết cấu chịu tải ngang
Bảng 2.5: Bảng phân tích kết cấu chịu tải ngang Đặc điểm công trình Phương án kết cấu
Hệ khung Hệ vách, lõi Hệ khung giằng
Công trình chung cư các không gian sử dụng vừa phải ✓
Bề mặt truyền lực có tính liên tục ✓ ✓ ✓
Sự phân bố lưới cột có độ phức tạp cao ✓
Khả năng xoắn của công trình lớn ✓ ✓
Công trình có 20 tầng có chiều cao là 66.55m ✓ ✓ ✓
Công trình là nhà cao tầng chịu tải trọng ngang lớn ✓ ✓ Công trình ở Tp.Thuận An có vùng gió và động đất nhỏ ✓ ✓ ✓
Với kết quả của sự phân tích ở bảng trên→ sinh viên chọn hệ vách, lõi là phương án kết cấu chịu tải ngang cho công trình
2.2.1.3 Phương án kết cấu móng
Hệ móng của công trình chịu trách nhiệm trực tiếp cho việc tiếp nhận tải trọng từ toàn bộ công trình Khi lựa chọn phương án móng, cần xem xét các đặc điểm quan trọng như loại đất, tải trọng công trình và điều kiện môi trường để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.
• Tải trọng truyền xuống: vì công trình là nhà cao tầng nên tải trọng truyền xuống móng lớn
• Sơ đồ vách lõi: công trình có sự phân bố vách và lõi phức
Do tòa nhà căn hộ cao tầng có tải trọng lớn, sinh viên đã lựa chọn phương án móng cọc ly tâm ứng suất trước để đảm bảo khả năng chịu tải tốt cho công trình.
2.2.2 Sơ bộ kích thước các cấu kiện của công trình
2.2.2.1 Sơ bộ kích thước vách và chiều dày lõi thang máy
2.2.2.1.1 Chiều dày vách và lõi thang máy
Chiều dày vách, lõi được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng, đồng thời phải đảm bảo điều 3.4.1 trong TCVN 198 – 1997:
Xác định chiều dày vách thỏa t
• F Vach – Tổng diện tích vách chịu lực trên một sàn;
• F San – Tổng diện tích một sàn
→ Do đó sinh viên chọn chiều dày vách – lõi t = 200 mm.
Kích thước tiết diện vách sơ bộ được xác định dựa vào tải trọng từ các bản sàn truyền xuống, có thể bỏ qua trọng lượng của cột, dầm và vách cũng như các lớp bao che Để tham khảo, tiết diện vách sơ bộ có thể được tính theo công thức nhất định.
Fb : diện tích tiết diện ngang của cột
=1.21.5: hệ số kể đến thực tế cột còn chịu momen uốn do gió
N: lực nén lớn nhất xuất hiện trong vách ( được tính gần đúng theo diện truyền tải)
Rb: Cường độ làm việc của bê tông
Theo điều 1.3.4.1, BS 8110-1997 thì vách là cấu kiện chịu lực đứng có h4b trong đó h là chiều dài của tiết diện và b là chiều rộng của tiết diên
Hình 2.1: Mặt bằng vách lõi 2.2.2.2 Chiều dày sàn
THE CANARY HEIGHTS lựa chọn phương án kết cấu dầm sàn theo phương ngang, vì thế chiều dày sàn được chọn dựa vào công thức kinh nghiệm:
Chọn tiết diện dầm sơ bộ theo công thức: d d d d
= = Chọn kích thước dầm tầng điển hình: ( b h = ) ( 00 mm )
Hình 2.2: Mặt bằng vách sàn dầm theo phương X tầng điển hình
Hình 2.3: Mặt bằng vách sàn dầm theo phương Y tầng điển hình
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
TĨNH TẢI
3.1.1 Tải các lớp cấu tạo sàn
Bảng 3.1: Tải các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình
Vật liệu Trọng lượng riêng Chiều dày Tải trọng tiêu chuẩn
Sàn bê tông cốt thép 25 150 3.75 1.1 4.125
Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.22 - 1.586
Bảng 3.2: Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh
Vật liệu Trọng lượng riêng Chiều dày Tải trọng tiêu chuẩn
Sàn bê tông cốt thép 25 150 3.75 1.1 4.125
Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.76 - 2.28
Bảng 3.3: Tải các lớp cấu tạo sàn mái
Vật liệu Trọng lượng riêng Chiều dày Tải trọng tiêu chuẩn
Sàn bê tông cốt thép 25 150 3.75 1.1 4.125
Vữa trát trần 18 10 0.18 1.3 0.234 Đường ống thiết bị - - 0.3 1.3 0.39
Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.238 - 1.6058
3.1.2 Tải tường xây tác dụng lên dầm và sàn
Tải tường tác dụng lên sàn xác dịnh theo công thức: tuong t ( 2 ) q Q kN / m
• S – Diện tích ô sàn tầng điển hình (m 2 );
• Q t = V t t – Trọng lượng tường tác dụng lên từng ô sàn (kN);
• V t = L t h t t – Thể tích tường đang xét, L t – Chiều dài tường xây (m); h t – Chiều cao tường xây; t – Chiều dày tường xây;
• t – Trọng lượng riêng gạch tường xây (kN/m 3 ).
Chú ý: Tải tưởng xây tác dụng lên dầm khi có tường đè lên dầm, tải tường xây không đè lên dầm thì được tính phân bố đều lên ô sàn
Bảng 3.4: Tải tường xây tác dụng lên dầm tầng điển hình Loại tường
❖ Tải tường xây 200mm tác dụng lên sàn (ở đây tính cho sàn tầng điển hình kể cả kính ngăn):
❖ Tải tường xây 100mm tác dụng lên sàn (ở đây tính cho sàn tầng điển hình kể cả kính ngăn):
❖ Tổng tải tường xây tác dụng lên sàn : qtuong =qtuong200+qtuong100 =0.2415 0.1238+ =0.3653 kN / m( 2 )
HOẠT TẢI
Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà được xác định dựa theo TCVN 2737 – 1995
Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong 1 giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng
Tải trọng tạm thời được chia làm 2 loại: tạm thời dài hạn, tạm thời ngắn hạn và được trình bày ở bảng dưới đây:
Bảng 3.5: Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737 – 1995
Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )
7 Mái bằng có sử dụng 0.50 1.00 1.50 1.30 1.95
8 Mái bằng không sử dụng 0.00 0.75 0.75 1.30 0.98
10 Sàn chịu tải trọng cây xanh, sân vườn 0.00 5.00 5.00 1.20 6.00
TẢI TRỌNG GIÓ
Theo TCVN 2737 – 1995 và TCXD 229 – 1999: Gió nguy hiểm nhất là gió tác động vuông góc với mặt đón gió
Tải trọng gió gồm 2 thành phần: Thành phần tĩnh và thành phần động
Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 – 1995
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tại cao độ zj được tính theo công thức sau:
• W0 – Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng trên lãnh thổ Việt Nam, lấy theo bảng 4 và mục 6.4.1 trong TCVN 2737 – 1995
• kzj – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5 TCVN 2737 –
1995 hoặc lấy theo công thức A.23 trang 18, TCXD 229 – 1999 như sau:
Hệ số khí động được xác định theo bảng 6 trong TCVN 2737 – 1995, với mặt đón gió có hệ số c = +0.8 và mặt hút gió c = -0.6 Tổng hệ số c cho cả hai mặt này là 1.4 Hệ số tin cậy của tải trọng gió được quy định là n = 1.2 Công trình xây dựng này nằm tại thành phố Thuận An, tỉnh Bình Dương.
• Địa hình B – Địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản cao không quá 10m
Gió tĩnh được tính toán theo công thức: W=W S kNj j ( )
• Wj – Áp lực gió tĩnh được tính toán bằng công thức trên ( kN / m 2 )
= – Diện tích mặt đón gió của từng tầng
• Hj, Hj-1 và L lần lượt là chiều cao tầng thứ j, j – 1 và bề rộng đón gió
Bảng 3.6: Kết quả tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió
STT Tầng H Zj k(zj) bx dưới hx dưới bx trên hx trên WTj,x by dưới hy dưới by trên hy trên WTj,y
3.3.2.1 Mô hình phân tích dao động
Theo TCXD 229 -1999, việc tính toán thành phần động của tải trọng gió cần được thực hiện dựa trên dạng dao động đầu tiên Tần số dao động riêng cơ bản thứ s phải đáp ứng bất đẳng thức quy định.
Giá trị fL trong công trình bê tông cốt thép phụ thuộc vào vùng áp lực gió và độ giảm lô ga Cụ thể, đối với vùng áp lực gió III.B và độ giảm lô ga = 0.3, giá trị fL được xác định là 1.6 Hz.
Hình 3 1: các dạng dao động riêng cơ bản của công trình
Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải +50% Hoạt tải
Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát dao động của công trình
3.3.2.2 Kết quả phân tích dao động
Bảng 3.7: Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động TABLE: Modal Participating Mass Ratios
Case Mode Period Frequency UX UY RZ Sum
Modal 1 1.8976 0.527 0.0012 0.029261 0.7604 0.0012 0.0293 0.7604 Modal 2 1.7551 0.5698 0.00371 0.68334 0.03007 0.00491 0.7126 0.79046 Modal 3 1.3076 0.7648 0.70522 0.00309 0.00194 0.71012 0.7157 0.7924 Modal 4 0.5863 1.7056 1.9E-05 0.000549 0.10906 0.71014 0.7162 0.90146 Modal 5 0.4661 2.1455 0.00031 0.147571 0.00041 0.71045 0.8638 0.90187 Modal 6 0.3388 2.9517 0.16845 0.000172 0.00265 0.87891 0.864 0.90452 Modal 7 0.3117 3.2083 0.00503 9.49E-05 0.03493 0.88393 0.8641 0.93945 Modal 8 0.2145 4.6628 2.9E-05 0.053653 0.00045 0.88396 0.9177 0.9399 Modal 9 0.2022 4.9447 0.00052 0.00063 0.01823 0.88449 0.9184 0.95813 Modal 10 0.1598 6.2577 0.05137 2.92E-05 3.1E-05 0.93585 0.9184 0.95816 Modal 11 0.1554 6.4365 0.00191 8.52E-07 3.1E-06 0.93776 0.9184 0.95817 Modal 12 0.1458 6.8579 0.00102 6.79E-06 0.01303 0.93879 0.9184 0.97119 Modal 13 0.1425 7.0183 0.0008 1.77E-06 0.00037 0.93959 0.9184 0.97157
Bảng 3.8: Các dạng dao động
Case Mode Period Frequency f N Đánh giá
→ Sử dụng Mode 1,2,3 để tính toán gió động
Bảng 3.9: Khối lượng, tâm cứng, tâm khối lượng
Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM Cumulative X Cumulative Y XCR YCR
TẦNG 19 D1 775.056 775.056 21.11 13.39 1528.9 1528.9 21.5818 13.8115 TẦNG 18 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 2268.2 2268.2 21.5656 13.7822 TẦNG 17 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 3007.4 3007.4 21.5497 13.7511 TẦNG 16 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 3746.7 3746.7 21.5343 13.7209 TẦNG 15 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 4486.0 4486.0 21.519 13.6927 TẦNG 14 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 5225.3 5225.3 21.5033 13.6672 TẦNG 13 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 5964.6 5964.6 21.487 13.6447 TẦNG 12 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 6703.8 6703.8 21.4695 13.626 TẦNG 11 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 7443.1 7443.1 21.4506 13.612 TẦNG 10 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 8182.4 8182.4 21.4302 13.6043 TẦNG 9 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 8921.7 8921.7 21.408 13.6052 TẦNG 8 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 9661.0 9661.0 21.3839 13.6183 TẦNG 7 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 10400.2 10400.2 21.358 13.6493 TẦNG 6 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 11139.5 11139.5 21.3299 13.7073 TẦNG 5 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 11878.8 11878.8 21.2991 13.8075 TẦNG 4 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 12618.1 12618.1 21.2632 13.9756 TẦNG 3 D1 739.28 739.28 21.12 13.70 13357.4 13357.4 21.2139 14.252 TẦNG 2 D1 590.967 590.967 25.52 12.52 13948.3 13948.3 21.163 14.6338
3.3.2.3 Tính toán thành phần động của tải trọng gió
Lưu đồ 3.2: Tính toán thành phần động của tải trọng gió Ghi chú: Các bước tính toán cụ thể sẽ được trình bày ở phần phụ lục
Bảng 3.10: Thông số tính toán khác cho các mode
Thông số Phương DD Dạng DD f i i i i
3.3.2.4 Kết quả tổng hợp tải trọng gió
Tải trọng gió được áp dụng tại tâm hình học của bề mặt tiếp xúc với gió cho cả gió tĩnh và gió động, trong khi đó, gió được gán vào tâm khối lượng của các tầng công trình trong mô hình ETABS.
Gió động X(GDX) được tổ hợp như sau: GDX = GDX 1 2 + GDX 2 2 + + GDX 2 n
Gió động Y(GDY) được tổ hợp như sau: GDY = GDY 1 2 + GDY 2 2 + + GDY n 2
Tải trọng gió được tổ hợp theo TCVN 229 – 1999: 1 n ( ) d i 2 i 1
Bảng 3.11: Bảng tổng hợp tải trọng gió GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN CỦA TẢI TRỌNG GIÓ
BẢNG TỔNG HỢP GIÓ TĨNH BẢNG TỔNG HỢP GIÓ ĐỘNG TÂM HÌNH HỌC TÂM KHỐI
WD Xj WD Yj X Y XCM YCM
- (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (m) (m) (m) (m)
TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT
Các bước tính toán tải động đất:
• Xác định các đặc trưng;
• Xác định phổ thiết kế;
• Tổ hợp giá trị tải trọng động đất
Phổ thiết kế S (T) d theo phương ngang
Phổ thiết kế S (T) d theo phương ngang được xác định bằng các biểu thức sau (mục 3.2.2.5 TCVN 9386 -2012) :
• S (T) d : Phổ thiết kế theo chu kì T của dao động;
• T : chu kì dao động của công trình;
: gia tốc nền thiết kế (a g = i a gR
• T B : giới hạn dưới của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc;
• T C : giới hạn trên của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc;
• T D : giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phản ứng;
• : hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, = 0.2
Xác định lực cắt đáy ứng với từng Mode cơ bản i : F i =S (T ) M d i i,effx ( y)
• Mi,effx ( y): Khối lượng tham gia dao động của mode i theo phương X : i,effx j
Phân bố lực cắt đáy của mỗi mode theo phương ngang lên các tầng : ik bi ij j ij j y W
*Hệ số ứng xử q của kết cấu theo phương ngang
Theo TCVN 9386-2012, mục 5.2.2.2, giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính khả năng tiêu tán năng lượng cần được xác định cho từng phương thiết kế cụ thể.
• q 0 : là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng;
• k w : là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường
Hệ số k w được tính như sau :
• với hệ khung và hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung;
Hệ tường và kết cấu hỗn hợp tương đương với tường và kết cấu dễ xoắn yêu cầu tỷ lệ (1 + α0) / 31 phải không nhỏ hơn 0.5 Trong đó, α = 0 và được tính theo công thức ∑hwi / wi ∑lwi, với hwi là chiều cao của tường thứ i và lwi là độ dài của tường thứ i.
3.4.2 Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất
Các điều kiện để áp dụng tính toán tải trọng động đất bằng phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương (Điều 4.3.3.2 TCVN 9386 – 2012):
• Có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau:
(Với T C = 0.5 sứng với loại đất nền B)
• Thỏa mãn những tiêu chí tính đều đặn theo mặt đứng (Mục 4.2.3.3 TCVN 9386 –
→Với chu kỳ dao động T 1 = 1.9678s công trình thiết kết thỏa mãn các yêu cầu của phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương
Phần trăm khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y
Bảng 3.12: Phần trăm khối lượng tham gia dao động theo hai phương X, Y
Case Mode Period Frequency UX UY
Modal 20 0.106 9.42 0.0001 0.0003 Điều kiện xác định số lượng mode được đưa vào tính toán theo mỗi phương (Mục 4.3.3.3.1 TCVN 9386 – 2012) (Chỉ cần thỏa mãn 1 trong 2 điều kiện bên dưới):
• Tổng khối lượng hữu hiệu của các dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu;
• Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lượng đều được xét đến
Với kết quả phân tích từ bảng trên, ta tính toán cho các mode với phương dao động sau:
Bảng 3.13: Bảng tính toán phương X, Y theo Mode
3.4.3 Tính toán động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương
3.4.3.1 Gia tốc nền thiết kế
Theo TCVN 9386 – 2012, công trình được phân loại vào cấp I theo phụ lục F “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng” Hệ số tầm quan trọng của công trình cấp I được xác định là = I 1.25, dựa trên phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” Ngoài ra, độ cản nhớt của công trình là = 5%.
Gia tốc nền thiết kế: ag =agR =I 0.0812 1.25 =0.1015g=0.9957 m / s( 2 ) Động đất mạnh, a g =0.1015g 0.08g
→Cần phải tính toán và cấu tạo kháng chấn theo quy định TCVN 9386 – 2012
3.4.3.2 Cấp động đất (Phụ lục I, TCVN 9386 – 2012)
Theo phụ lục H TCVN 9386 – 2012, có gia tốc đỉnh a gR =0.0812g.
Cấp động đất theo thang MSK – 64, phụ lục I của TCVN 9386 – 2012 công trình có cấp động đất là cấp VII
Căn cứ vào Bảng 3.1 “Các loại nền đất” TCVN 9386 – 2012, đất nền của công trình là nền đất loại B
Căn cứ Bảng 3.2 “Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi” TCVN 9386 –
2012, ta được các tham số: S=1.2; T B =0.15s; T C =0.5s; T D =2.0s.
3.4.3.4 Hệ số ứng xử các tác động của động đất theo phương ngang (Mục 5.2.2.2)
Theo TCVN 9386 – 2012, mục 5.2.2.2, giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính khả năng tiêu tán năng lượng cần được xác định cho từng phương trong quá trình thiết kế.
Hệ kết cấu chịu lực của công trình là: Hệ kết cấu tường (không phải tường kép) & kết cấu không đều đặn trên mặt bằng Do đó:
• Hệ số k w đối với hệ tường, tường tương đương và hệ dễ xoắn:
Hệ số ứng xử q với tác động theo phương ngang của công trình: q = q k 0 w = = 3 2
3.4.3.5 Hệ số Mass Source (Mục 3.2.4, TCVN 9386 – 2012)
Công trình đang xét gồm các tác động chính là loại A (Bảng 3.4 TCVN 9386 – 2012) và các tầng được sử dụng đồng thời nên = 0.8 (Bảng 4.2 TCVN 9386 – 2012)
→Hệ số Mass Source: 1TT + 0.8 0.3HT A
Tổng hợp các hệ số tính động đất
Bảng 3.14: Bảng tổng hợp các hệ số tính động đất Đại lượng Giá trị Đơn vị
Gia tốc nền thiết kế a g 0.7965 m / s 2
Hệ số tầm quan trọng I 1.25
Hệ số ứng xử theo phương ngang q 2
Giới hạn dưới của chu kỳ T B 0.15 s
Giới hạn trên của chu kỳ T C 0.5 s
Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng T D 2.0 s
3.4.3.6 Phổ thiết kế S d (T) theo phương ngang (Mục 3.2.2.2 – TCVN 9386 – 2012)
Bảng 3.15: Giá trị lực cắt đáy
Chu kỳ dao động T 1 (s) 1.2896408 1.7310111 Giá trị phổ thiết kế S d (T 1 ) 0.3860 0.2876
Tổng khối lượng công trình M (KN) 126478.06 126478.06
Bảng 3.16: Kết quả tổng hợp lực động đất
Tải trọng động đất Dạng dao động thứ 1 h Z F 1 i,x F 1 i,y
TỔ HỢP TẢI TRỌNG
3.5.1 Các loại tải trọng (Load Patterns)
Bảng 3.17: Các loại tải trọng
Load Type Self Weight Multipler Note
TLBT DEAD 1 Trọng lượng bản thân
TTHT SUPER DEAD 0 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn
TTTX SUPER DEAD 0 Tĩnh tải tường xây lên dầm
TTTXLS SUPER DEAD 0 Tĩnh tải tường xây lên sàn
HT1.2 LIVE 0 Hoạt tải ≥ 2kN/m 2
HT1.3 LIVE 0 Hoạt tải < 2kN/m 2
HTNH LIVE 0 Hoạt tải ngắn hạn
HTDH LIVE 0 Hoạt tải dài hạn
WXT WIND 0 Tải trọng gió tĩnh theo phương X
WXD WIND 0 Tải trọng gió động theo phương X
WYT WIND 0 Tải trọng gió tĩnh theo phương Y
WYD WIND 0 Tải trọng gió động theo phương Y
DDX SEISMIC 0 Tải trọng động đất theo phương X
DDY SEISMIC 0 Tải trọng động đất theo phương Y
3.5.2 Các trường hợp tải trọng (Load Cases)
Bảng 3.18: Các trường hợp tải trọng
Name Load Case Type Scale Factor
TTTT 1.1(TLBT) + 1.3(TTHT) + 1.1(TTTX) + 1.1(TTTXLS)
HTNH - TC 1(HTNH) (Áp dụng cho sàn)
HTDH - TC 1(HTDH) (Áp dụng cho sàn)
Trong bài viết này, sinh viên đã sử dụng hai mô hình ETABS để nhập trực tiếp giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của tải trọng gió Do đó, hệ số tải gió được xác định có giá trị là 1.
3.5.3 Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations)
3.5.3.1 Tổ hợp tải trọng sàn
Bảng 3.19: Tổ hợp tải trọng sàn
CV-NH 1(TTTC)+1(HTNH - TC) Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn CV-DH 1(TTTC)+1(HTDH - TC) Kiểm tra chuyển vị dài hạn
CV-TP 1(TTTC)+1(HT-TC) Kiểm tra chuyển vị toàn phần
TINHTHEP 1(TTTT)+1(HT-TT) Tính toán cốt thép
3.5.3.2 Tổ hợp tải trọng cầu thang
Bảng 3.20: Tổ hợp tải trọng cầu thang
CV 1TTTC + 1HTTC Combo kiểm tra chuyển vị
TINHTOAN 1TTTT + 1HTTT Combo tính toán cốt thép
Chú ý: Đối với cầu thang TTTC và TTTT chỉ gồm tải trọng lượng bản thân và tĩnh tải các lớp hoàn thiện
3.5.3.3 Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – dầm – móng
Bảng 3.21: Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi - móng
Name Type Load Name Note
TH1 ADD (TTTC) + (HT - TC)
Các tổ hợp cơ bản
TH2 ADD (TTTC) + (WX - TC)
TH3 ADD (TTTC) + (WY - TC)
TH4 ADD (TTTC) - (WX - TC)
TH5 ADD (TTTC) - (WY - TC)
TH6 ADD (TTTC) + 0.9(HT - TC) + 0.9(WX - TC)
TH7 ADD (TTTC) + 0.9(HT - TC) - 0.9(WX - TC)
TH8 ADD (TTTC) + 0.9(HT - TC) + 0.9(WY - TC)
TH9 ADD (TTTC) + 0.9(HT - TC) - 0.9(WY - TC)
TH10 ADD (TTTC) + 0.3(HT - TC) + 1(DX)
Các tổ hợp đặc biệt
TH11 ADD (TTTC) + 0.3(HT - TC) - 1(DX)
TH12 ADD (TTTC) + 0.3(HT - TC) + 1(DY)
TH13 ADD (TTTC) + 0.3(HT - TC) - 1(DY)
TH14 ADD TTTC + 0.7(WX-TC) + 0.7(WY-TC)
Các tổ hợp Gió xiên
TH15 ADD TTTC + 0.7(WX-TC) - 0.7(WY-TC)
TH16 ADD TTTC - 0.7(WX-TC) + 0.7(WY-TC)
TH17 ADD TTTC - 0.7(WX-TC) - 0.7(WY-TC)
TH18 ADD TTTC + 0.9(HT-TC) + 0.63(WX-TC) + 0.63(WY-TC)
TH19 ADD TTTC + 0.9(HT-TC) + 0.63(WX-TC) - 0.63(WY-TC)
TH20 ADD TTTC + 0.9(HT-TC) - 0.63(WX-TC) + 0.63(WY-TC)
TH21 ADD TTTC + 0.9(HT-TC) - 0.63(WX-TC) - 0.63(WY-TC)
TH2; TH3; TH4; TH5; TH14; TH15; TH16; TH17; TH18,
Kiểm tra chuyển vị đỉnh, gia tốc đỉnh
CVLT ADD TH10; TH11; TH12; TH13
Kiểm tra chuyển vị lệch tầng
E TH1,…,TH21 Tổ hợp bao
Lưu ý rằng các tổ hợp tải trọng trong bảng chỉ đại diện cho các tổ hợp tiêu chuẩn (ký hiệu TC) được sử dụng để kiểm tra các tiêu chuẩn thiết kế II Để thực hiện tính toán cho các cấu kiện ở tiêu chuẩn thiết kế I, cần thay thế các tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn bằng các tổ hợp tải trọng tính toán.
KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II (TTGH II)
KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT
Theo TCVN 198 – 1997, nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỷ lệ chiều cao chia chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chống lật của công trình
Tỷ lê moment gây lật do tải trọng ngang phải thỏa điều kiện:
• MCL – Là moment chống lật công trình
• MGL – Là moment gây lật công trình
Công trình có chiều cao 65.95 (m), bề rộng 24.95 (m) Vì H 65.95 2.64 5
B = 24.95 = nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định chống lật cho công trình.
KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH
Chuyển động của công trình dưới tác động của gió được mô tả qua các đại lượng vật lý như vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Gió tạo ra chuyển động cho tòa nhà theo quy luật hình sin với tần số f gần như không đổi Khi thay đổi pha, các đại lượng này liên quan tới hằng số 2 f, với công thức v = π * 2 fD và a = π * (2 f)² f.
Phản ứng của con người đối với tòa nhà là một quá trình tâm sinh lý phức tạp, trong đó con người không cảm nhận được vận tốc khi vật di chuyển với tốc độ không đổi Tuy nhiên, khi có gia tốc, con người bắt đầu nhận biết sự chuyển động Do đó, việc kiểm tra gia tốc đỉnh là cần thiết để đánh giá mức độ thoải mái của con người khi ở trong các tòa nhà cao tầng.
Tính gần đúng (bỏ qua cản), giá trị tính toán của gia tốc đỉnh cực đại sẽ được tính như sau:
• = 2 / T 1 – Với T 1 là chu kỳ dao động của mode đầu tiên, T1=1.898 s ;( )
Gia tốc đỉnh cực đại trong mode dao động đầu tiên của f d max đạt 7.878 mm, với điều kiện kiểm tra là a.479 mm/s² ≤ a 0 mm/s², cho thấy gia tốc đỉnh nằm trong giới hạn cho phép.
KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH
Theo TCVN 5574 – 2018, khi phân tích kết cấu khung – vách của tòa nhà cao tầng theo phương pháp đàn hồi, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu phải đảm bảo tuân thủ các điều kiện quy định.
Chỉ kiểm tra đối với những combo có tác dụng của tải trọng gió
Bảng 4.1: Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình
Story Load Case Combo Direction Max Displacement
TÂNG MÁI TH5 TT - GY Y 53.09
Với chiều cao công trình: H = 65.95 m ( ) tính từ tầng TUM xuống, chuyển vị đỉnh cho phép của công trình theo 2 phương X, Y đối với nhà nhiều tầng:
Kết luận: Chuyển vị đỉnh của công trình theo 2 phương X, Y nằm trong giới hạn cho phép.
KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG
Theo TCVN 9386 – 2012, mục 4.4.3.2, để hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng của nhà có bộ phận bao che bằng vật liệu giòn gắn với kết cấu, cần đảm bảo rằng tỷ lệ chuyển vị d_r không vượt quá 0.005h.
Trong đó: là hệ số chiết giảm phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình, hệ số này được tra ở bảng sau:
Bảng 4.2: Hệ số chiết giảm
BÌNH DƯƠNG CANARY HIEGHTS là công trình có tầm quan trọng là công trình cấp II, nên hệ số chiết giảm lấy bằng 0.5
Ta có thể xuất từ ETABS với tải trọng động đất theo phương X và Y tương ứng: Displace
To analyze displacement data, select the "Displacement" option and navigate to "Displacement Data." Focus on the "Point Drift" section to extract values from the Drift X and Y columns Identify the maximum values for each floor, where Drift X is calculated as dx/h and Drift Y as dy/h.
Bảng 4.3: Bảng tính kiểm tra chuyển vị lệch tầng
→ Chuyển vị lệch tầng cho phép của công trình theo 2 phương X, Y: 0.01.
Kết luận: Chuyển vị lệch tầng công trình theo hai phương X, Y nằm trong giới hạn cho phép.
KIỂM TRA HIỆU ỨNG P - DELTA
Mục 4.4.2.2 TCVN 9386 – 2012 quy định, không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 ( P - ) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện: =(PTOT.d / Vr ) ( TOT.h)0.1
• - Hệ số nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng;
• PTOT – Tải trọng đứng ở tại các tầng trên và kể cả tầng đang xét ứng với tải đóng góp vào khối lượng tham gia dao động;
• VTOT – Tổng lực cắt tầng do động đất gây ra;
• dr – Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng;
Các điều kiện kiểm tra:
• 0.1: Không cần xét tới hiệu ứng bậc 2;
• 0.1 0.2: Có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc 2 bằng cách nhân với hế số
• Giá trị của hệ số không được vượt quá 0.3
Bảng 4.4: Bảng kiểm tra hiệu ứng P - Delta
T Story P TOT V X V Y Dr-X Dr-Y q x q y [q] Check
THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH
PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
Cầu thang bộ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống giao thông của chung cư, không chỉ là lối đi bộ mà còn là lối thoát hiểm trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn hoặc động đất Theo thiết kế kiến trúc, cầu thang tầng thường được xây dựng dưới dạng bản 2 vế, liên kết với các vách cứng xung quanh Sinh viên thường lựa chọn phương án cầu thang dạng bản để đảm bảo khả năng chịu lực tốt và tiết kiệm chi phí cho công trình.
Thông số Đơn vị Giá trị
Chiều cao bậc thang (mm) 172
Bề rộng bậc thang (mm) 250
Bề rộng vế thang 1 (mm) 1250
Chiều cao vế thang 1 (mm) 3100
Bề rộng vế thang 2 (mm) 1250
Chiều cao vế thang 2 (mm) 3100
Chiều dày bản thang (mm) 120
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG
❖ Tĩnh tải các lớp cấu tạo của bản nghiêng cầu thang được xác định theo công thức sau:
Trong đó: i : trọng lượng riêng các lớp thứ i
tdi : chiều dày tương đương của các lớp thứ i theo phương bản nghiêng n i : hệ số độ tin cậy của lớp thứ i
Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo theo phương bản nghiêng như sau:
+ Lớp vữa xi măng: ( b b ) i cos tdi b l h l
+ Lớp bậc thang xây gạch thẻ: cos
+ Lớp bản BTCT: tdi = banBTCT
+ Lớp vữa xi măng: tdi = vuaximang
Trong đó: l b : chiều dài của bậc thang; h b : chiều cao bậc thang;
i : chiều dày của lớp thứ i;
: góc nghiêng của bản thang
❖ Tĩnh tải các lớp cấu tạo của các lớp bản chiếu nghỉ được xác định theo công thức sau:
Bảng 5.1: Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ
(m) γ (kN/m 3 ) hệ số vượt tải q tc
Bảng 5.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng
Các lớp cấu tạo δ δ td γ hệ số vượt tải q tc q tt
(m) (m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) Đá hoa cương 0.02 0.028 24 1.2 0.67 0.80
Theo TCVN 2737:1995 hoạt tải tác dụng lên cầu thang như sau:
• Đối với bản nghiêng: p tc = 3 0.824 = 2.47 ( kN m / 2 ) , p tt = 2.47 1.2 = 2.97 ( kN m / 2 ) Đối với bản chiếu tới và bản chiếu nghỉ: p tc = 3 ( kN m / 2 ) , p tt = 3 1.2 = 3.6 ( kN m / 2 )
TÍNH TOÁN BẢN THANG
Cầu thang gồm 2 vế: vế thang dưới và vế thang trên Sơ đồ tính của 2 vế như sau:
Hình 5.1: Sơ đồ tính của 2 vế cầu thang 5.3.2 Tải trọng tác dụng:
Sử dụng phần mềm ETABS 2016 để mô hình và phân tích nội lực:
Hình 5.2: Tĩnh tải các lớp cấu tạo tác dụng lên bản thang
KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA CẤU THANG
Hình 5.4: Chuyển vị của bản thang từ mô hình ETABS
Chuyển vị của bản nghiêng được tính toán như sau:
• qlà tải trọng tổng của tĩnh tải và hoạt tải: q=2.8 2.47+ =5.27kN/m
• l=5.26m là chiều dài bản nghiêng
• E2.5 10 3 MPalà mô đun ứng với bê tông B30
I m 4 là mô men quán tính của tiết diện bản nghiêng
Theo bảng M.1 phụ lục M của TCVN 5574-2018, độ võng cho phép đối với bản thang là:
= = mm f f u → Thỏa độ điều kiện độ võng cho phép
Hình 5.5: Biểu đồ moment bản thang từ ETABS
Hình 5.6: Biểu đồ lực cắt từ ETABS
Hình 5.7: Phản lực bản thang từ mô hình ETABS 5.4.2 Tính toán cốt thép cho bản thang:
Các giả thiết tính toán:
• Cắt dãy bề rộng 1m theo phương chịu lực để tính như cấu kiện chịu uốn, đặt cốt đơn
• Áp dụng công thức tính toán:
Bê tông B30 có: R b MPa R; bt =1.2MPa E; b 2.5 10 3 MPa
Cốt thép CB300-T có: R s =R sc &0MPa R; sw !0;E s = 2 10 5 MPa
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
− R là chiều cao giới hạn của vùng bê tông chịu nén;
− b 2 =0.0042- là biến dạng tương đối của bê tông khi có tác dụng của tải dài hạn tra theo bảng 9-TCVN 5574-2018
= E = = là biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng RS min max
= = = = *Tiến hành thực hiện phân phối lại mô men theo tỷ lệ: M nhịp = 0.7M max ; M gối = 0.3M max
Bảng 5.3: Kết quả tính toán cốt thép bản nghiêng
Vị trí M b h a αm ξ As μ Chọn thép As chọn μ chọn (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) (%) d (mm) a (mm) (mm 2 ) (%) Gối 12.03 1000 120 15 0.032 0.033 293.982 0.18% ỉ10 150 523.3 0.33% Nhịp 28.07 1000 120 15 0.076 0.079 702.296 0.44% ỉ10 100 785.0 0.49%
THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
Tải trọng tác dụng lên ô sàn được trình bày cụ thể trong Chương 3 (Tải trọng và tác động).
TỔ HỢP TẢI TRỌNG
(Mục 3.5 – Tổ hợp tải trọng – Chương 3)
MÔ HÌNH PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN
Sử dụng phần mềm SAFE v12.2.1 để mô hình sàn và phân tích nội lực đối với mặt bằng tầng sàn điển hình
Hình 6.1: Kết quả sàn tầng điển hình
Kích thước sơ bộ dầm, sàn, vách:
• Kích thước dầm biên: 200x500mm
6.3.1 Phân tích nội lực sàn
Hình 6.2: Biểu đồ màu moment M11
Hình 6.3: Biểu đồ màu moment M22
Hình 6.4: Dãy Strip sàn theo Layer A
Hình 6.5: Dãy Strip sàn theo Layer B
Hình 6.6: Moment Strip sàn theo Layer A
Hình 6.7: Moment Strip sàn theo Layer B
Hình 6.8: Biểu đồ màu ứng suất M max
Hình 6.9: Biểu đồ màu ứng suất M min
6.3.2 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn
Hình 6.10: Chuyển vị sàn do tải trọng
Theo TCVN 5574 – 2018, độ võng ngắn hạn của sàn kiểm tra phải tuân theo điều kiện f ≤ f gh Đối với nhịp lớn nhất trong ô bản khoảng L = 4.7m đến 6m, độ võng giới hạn được quy định trong bảng M.1, Phụ lục M, TCVN 5574 – 2018 là f gh L = 23.5mm.
Nhận xét: f max =1.92418mm f gh #.5mm → Sàn thỏa điều kiện độ võng
Sử dụng bê tông B30: R b (MPa), thép CB400-V: R s 50(MPa)
Chiều cao làm việc của sàn: h 0 = − = h a 150 15 135mm − = Áp dụng công thức tính toán cốt thép đối với cấu kiện chịu uốn: b 0 m 2 m s b 0 s
= = − − Hàm lượng cốt thép tính toán và hàm lượng cốt thép bố trí phải thỏa điều kiện sau: s R b min max
= = = = Hàm lượng cốt thép từ yêu cầu chịu uốn, cắt theo TCVN 5574 – 2018
Với = min 0.1% , giá trị R được xác định theo công thức:
= = + = + Trong đó: x R– Chiều cao giới hạn của vùng bê tông chịu nén;
= = = – Biến dạng tương đối cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng
Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất đạt giá trị Rb được xác định theo các chỉ dẫn trong Mục 6.1.4.2, đặc biệt khi chịu tác động lâu dài của tải trọng.
Kết quả tính toán cốt thép sàn
Kết quả tính được trình bày cụ thể ở phụ lục mục 3.1
Bảng 6.1: Kết quả tính toán thép sàn theo phương X
(kN.m) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) (mm) (mm) (cm 2 /m) m BT
MSA1 Đầu nhịp -1.89 1000 150 135 0.007 0.007 0.40 10 200 3.93 0.29% Giữa nhịp 6.91 1000 150 135 0.025 0.025 1.99 8 200 2.51 0.19% Cuối nhịp -0.16 1000 150 135 0.001 0.001 0.03 10 200 3.93 0.29% Đầu nhịp -0.17 1000 150 135 0.001 0.001 0.04 10 200 3.93 0.29% Giữa nhịp 7.16 1000 150 135 0.026 0.026 2.07 8 200 2.51 0.19% Cuối nhịp -4.74 1000 150 135 0.017 0.017 1.01 10 200 3.93 0.29%
Bảng 6.2: Kết quả tính toán thép sàn theo phương Y
(kN.m) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) (mm) (mm) (cm 2 /m) m BT
MSB20 Đầu nhịp -0.22 1000 150 135 0.001 0.001 0.05 10 200 3.93 0.29% Giữa nhịp 4.46 1000 150 135 0.016 0.016 1.28 8 200 2.51 0.19% Cuối nhịp -3.93 1000 150 135 0.014 0.014 0.84 10 200 3.93 0.29% Đầu nhịp -3.94 1000 150 135 0.014 0.014 0.84 10 200 3.93 0.29% Giữa nhịp 4.11 1000 150 135 0.015 0.015 1.18 8 200 2.51 0.19% Cuối nhịp -3.35 1000 150 135 0.012 0.012 0.71 10 200 3.93 0.29%
KIỂM TRA CHUYỂN VỊ DÀI HẠN CHO SÀN
Đối với các vật liệu có tính từ biến cần phải kể đến sự tăng độ võng theo thời gian
Bê tông dễ bị nứt trong vùng chịu kéo dưới tác dụng của tải trọng, vì vậy khi tính toán độ võng của sàn, cần xem xét ảnh hưởng của sự hình thành vết nứt.
Bảng 6.3: Thông số vật liệu
Cấp bền Mác Cường độ tính toán Mô đun đàn hồi Cường độ chịu kéo
(KG/cm 2 ) R b (MPa) R bt (MPa) E b x10 -3 (MPa) R bt,ser (MPa)
Bảng 6.4: Thông số cốt thép
Loại cốt thép Cường độ tính toán Module
R s (MPa) R sc (MPa) R sw (MPa) E s (MPa)
Bảng 6.5: Dữ kiện cho việc kiểm tra hình thành vết nứt và độ võng dài hạn
Ký hiệu Giá trị Ý nghĩa b (mm) 1000 Bề rộng phần tử sàn h (mm) 150 Chiều cao sàn
D (mm) 10 Đường kính cốt thép n 7 Số thanh thép
Diện tích của một thanh thép là 79 mm², với kích thước a là 15 mm Khoảng cách từ trọng tâm của cốt thép đến bề mặt bê tông là 60 mm, và khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến trọng tâm tiết diện là 135 mm Chiều cao làm việc của bê tông được xác định là h₀.
s 0.0039 Hàm lượng cốt thép chịu kéo
6.4.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt
Theo mục 8.2.2.1.1 TCVN 5574:2018 ta có điều kiện hình thành vết nứt là như sau:
M: là mô men uốn do ngoại lực đối với trục vuông góc với mặt phẳng tác dụng của mô men uốn và đi qua trọng tâm tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện
Mcrc: là mô men uốn do tiết diện thẳng góc của cấu kiện chịu khi hình thành vết nứt, được xác định theo công thức (158), TCVN 5574:2018
Bảng 6.6: Bảng kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt cho sàn
Ký hiệu/Công thức Giá trị Ý nghĩa
M (kNm) 20.06 Moment uốn cần kiểm tra nứt
M =W R 9.398 Moment để hình thành vết nứt pl red
W = W 5370349.93 Môment kháng uốn của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng
1.3 Hệ số tính toán lấy bằng 1.3 red red / t
W = I 4131038.404 Moment kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện
I = +I I + I 305791855.8 Moment quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó
I = bh mm 281250000 Moment quán trình của bê tông
I s = n D + F d mm 1994300 Moment quán trính của tiết diện cốt thép chịu kéo s / b
= 6.153 Hệ số quy đổi cốt thép về bê tông
Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi
S = +S S 11607273.95 Moment tĩnh của diện tích tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo nhiều hơn
S = A h mm 11250000 Moment tĩnh của diện tích tiết diện bê tông chịu kéo
S = n A a mm 58065 Moment tĩnh của cốt thép chịu kéo
A = +A A + A 156805.22 Diện tích của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện
A b = b h mm 150000 Diện tích tiết diện ngang của bê tông
A s = n F mm 553 Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu kéo
Với kết quả ta có: M 06(kNm)M crc =9.3981(kNm)→ Vậy sàn hình thành vết nứt
6.4.2 Xác định độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn
Theo TCVN 5574:2018, mục 8.2.3.3.2 quy định về độ cong toàn phần của các cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâm và chịu kéo lệch tâm Đặc biệt, công thức tính toán được áp dụng cho các cấu kiện không có vết nứt trong vùng chịu kéo.
Độ cong (1/r)1 được xác định bởi tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng, dùng để tính toán biến dạng Trong khi đó, độ cong (1/r)2 phản ánh tác động ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn.
(1/r)3: là độ cong của tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn
Bảng 6.7: Tổng hợp Moment tại từng vị trí
Bảng 6.8: Bảng tính độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn (vị trí số 1)
M (kNm) -16.04 -15.24 -17.31 Moment lấy tại vị trí tiết diện đang xét
D=E I 1230 1213 1256 Độ cứng chống uốn của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện
= 14666.67 14666.67 14666.67 Mô đun biến dạng quy đổi của bê tông
I =I + I + I 8.38E+07 8.27E+07 8.56E+07 Mô men quán tính của thiết diện ngang quy đổi
I = bx 9.1E+0.6 8.9E+06 9.3E+06 Moment quán tính của bê tông chịu nén
30.1 30 30.4 Chiều cao vùng bê tông chịu nén
= E 9.22 9.06 9.44 Hệ số quy đổi cốt thép về bê tông s, s red s
= 135158.3 132896.5 138451.5 Module biến dạng quy đổi của cốt thép chịu kéo
I =A h −x 7.7E+06 7.7E+06 7.6E+06 Moment quán tính của cốt thép chịu kéo Vậy độ cong toàn phần tại vị trí thứ nhất là:
Để tính toán độ võng toàn phần của cấu kiện, sinh viên cần chia cấu kiện thành 6 phần bằng nhau theo chiều dài, từ đó xác định độ cong tại từng vị trí.
Bảng 6.9 tổng hợp kết quả độ cong của các vị trí khác nhau trên dầm Độ cong của đoạn dầm số 1 là -0.0142, trong khi đoạn dầm số 2 có giá trị -0.00579 Đoạn dầm số 3 ghi nhận độ cong 0.001413, và đoạn dầm số 4 là 0.00078 Độ cong của đoạn dầm số 5 đạt 0.0022, trong khi đoạn dầm số 6 có giá trị 0.00328 Cuối cùng, độ cong của dầm giữa nhịp là 0.00085.
6.4.3 Kiểm tra độ vọng dài hạn cho sàn
Theo mục 8.2.3.2.2 TCVN 5574:2018, độ võng do biến dạng uốn gây ra được xác định theo công thức:
+ (1/r)sup,L và (1/r)sup,r: là độ cong của cấu kiện lần lượt ở gối trái và gối phải
Độ cong của cấu kiện tại các tiết diện đối xứng nhau i và i’ (i=i’) ở phía trái và phải của trục đối xứng (giữa nhịp) được biểu diễn bằng (1/r)sup,iL và (1/r)sup,ir.
+ (1/r)c: độ cong cấu kiện tại giữa nhịp
+ n là số chẵn các đoạn bằng nhau được chia từ nhịp, lấy không nhỏ hơn 6
Với chiều dài nhịp sàn là 4.7 (m), n=6 kết hợp với kết quả tính được ta có:
= + + + + − Độ võng giới hạn là: f u = l /150 31.33( = mm ) (xác định theo bảng M.1 TCVN 5574:2018)
Ta có f m = 0.291( mm ) = f u 31.33( mm )→ Độ võng dài hạn của sàn nằm trong giới hạn cho phép
THIẾT KẾ KHUNG
THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TCVN 5574 – 2018)
7.1.1 Mô hình tính toán dầm
Chọn dầm tầng điển hình tầng 8 để tính toán
Hình 7.1: Mặt bằng dầm tầng điển hình mo hình Etabs
Hình 7.2: Giá trị moment dầm tầng điển hình 7.1.2 Tính toán cốt thép dầm
Sinh viên chọn dầm B83 để tính toán chi tiết, các dầm còn lại sẽ trình bày ở phụ lục thuyết minh
Hình 7.3: Biểu đồ nội lực moment và lực cắt dầm B83
• Cốt thép nhịp moment dương M = 52.7 kN.m
Sử dụng bê tông B30: R b = 17(MPa), thép CB400 – V: R s = 350(MPa)
Chiều cao làm việc của dầm h0 = − =h a 500 40− F0 mm ( ) Áp dụng công thức tính toán:
• Cốt thép gối moment âm M = -132.79 kN.m
• Hàm lượng cốt thép từ yêu cầu chịu uốn, cắt theo TCVN 5574 – 2018
Với min = 0.1% , giá trị R được xác định theo công thức:
+ Trong đó: x R– Chiều cao giới hạn của vùng bê tông chịu nén;
= = = – Biến dạng tương đối cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng
Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất đạt giá trị Rb được xác định theo các hướng dẫn trong Mục 6.1.4.2, đặc biệt trong trường hợp có tác động lâu dài của tải trọng.
❖ Tính toán cốt đai (Mục 8.1.3 TCVN 5574 – 2018)
Lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax 7.49 kN( )
• Kiểm tra ứng suất nén chính bụng dầm:
Q = kN Q = R bh =0.3 17 F9.2 kN (Thỏa) Trong đó:
Qmax – Lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện; b1 0.3
= – Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng
→ Không cần tăng tiết diện
• Khả năng chịu cắt của tiết diện
= – Hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía vết nứt xiên
C = 1000 mm – Hình chiếu vết nứt lớn nhất, giá trị C chọn với điều kiện h 0 C 2h 0
→ Nhận xét: Qmax 7.49 kN( )Qb s kN( ), bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, cần phải tính toán cốt đai cho tiết diện
• Chọn thép đai 2 nhánh 8a100có:
• Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai b sw ( )
→ Nhận xét: Qmax 7.49 kN( )Qb+Qsw #1.25 kN( ), cốt đai chọn thỏa
7.1.3 Cấu tạo kháng chấn đối với cốt đai
Theo mục 5.4.3.1.2 (TCVN 9386 – 2012), trong các dầm kháng chấn chính, phải bố trí cốt đai thỏa các yêu cầu:
• Đường kính dbw của các thanh cốt đai (tính bằng mm) không được nhỏ hơn 6
• Khoảng cách s của các vòng cốt đai (tính bằng mm) không được vượt quá:
Trong đó: h w– Chiều cao dầm;
( ) dbw =8 mm – Đường kính thanh cốt đai;
( ) dbL mm – Đường kính thanh cốt dọc nhỏ nhất
• Cốt đai đầu tiên được đăt cách mút dầm không quá 50 (mm)
Hình 7.4: Cốt thép ngang và cốt đai trong vùng tới hạn của dầm
Từ các yêu cầu tính toán và cấu tạo:
• Chọn bố trí 8a100 ở vùng kháng chấn chính lên hai đầu mút dầm
• Chọn bố trí 8a200 ở vùng giữa nhịp dầm
7.1.4 Tính toán đoạn neo, nối cốt thép
Theo Mục 10.3.5.5 TCVN 5574 – 2018, chiều dài neo tính toán của cốt thép phải được xác định dựa vào giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện, theo công thức cụ thể.
• Neo cốt thép trong vùng chịu kéo:
• Neo cốt thép trong vùng chịu nén:
Theo TCVN 5574 – 2018, Mục 10.3.6.2, chiều dài nối chồng của các mối nối cốt thép thanh chịu kéo hoặc chịu nén không được nhỏ hơn chiều dài L lap, được xác định theo công thức s,cal lap 0,an s,ef.
• Nối cốt thép trong vùng chịu kéo:
• Nối cốt thép trong vùng chịu nén:
7.1.5 Kết quả tính toán dầm tầng điển hình
Bảng 7.1: Bảng quy đổi tên dầm trong ETABS tương ứng với tên trong bản vẽ
X Label dầm etabs Dầm phương Y Label dầm etabs
Bảng 7.2: Bảng tính toán thép dầm tấng điển hình
GIỮA 82.89 0.12 0.12 5.49 220 - 6.28 0.68 CUỐI 63.59 0.09 0.09 4.14 220 - 6.28 0.68 B132 ĐẦU -41.19 0.06 0.06 2.64 216 - 4.02 0.44 GIỮA 27.26 0.04 0.04 1.73 216 - 4.02 0.44 CUỐI -23.59 0.03 0.03 1.49 216 - 4.02 0.44
GIỮA 21.88 0.03 0.03 1.38 216 - 4.02 0.44 CUỐI 4.71 0.01 0.01 0.29 216 - 4.02 0.44 B137 ĐẦU -10.28 0.01 0.01 0.64 216 - 4.02 0.44 GIỮA 32.28 0.04 0.05 2.05 216 - 4.02 0.44 CUỐI -10.48 0.01 0.01 0.66 216 - 4.02 0.44 B138 ĐẦU -71.99 0.10 0.11 4.72 218 - 5.09 0.55
THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN
Tính toán cốt thép cấu kiện vách trục CH và trục C5 Vật liệu sử dụng (Mục 2.1.4)
Hình 7.5: Mặt bằng vách P6, P10, P13, P14, P19 và lõi thang P21 được chọn để tính toán
Hình 7.6: Mặt bằng vách và lõi thang được chọn tính toán từ Etabs
Hình 7.7: Các khung trục được lược chọn để tính toán 7.2.2 Lý thuyết tính toán (Phương pháp vùng biên chịu moment)
Sử dụng phương pháp vùng biên chịu momen để tính toán cho vách đơn
Phương pháp này tập trung vào ứng suất phân bố tại hai vùng biên đầu vách, với cốt thép được thiết kế để chịu toàn bộ momen tại các vùng này Lực dọc trục được giả định phân bố đều trên toàn bộ chiều dài của vách.
Hình 7.8: Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách phẵng
Bước 1 : Giả thuyết chiều dài B của vùng biên chịu momen
Xét vách chịu lực dọc trục N và momen uống trong mặt phẳng M y , momen này tương đương với 1 cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của vách
Bước 2 : Xác định lực kéo nén trong vùng biên l,r l,r w l r
− A: diện tích mặt cắt vách;
− A l,r : diện tích mặt cắt của vùng biên vách;
− B l ,B r : chiều dài trái, phải của vùng biên
Bước 3 : Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén theo TCVN 5574-2018
Tính thép vùng biên như cột chịu nén đúng tâm
− Đối với vùng biên chịu nén (N>0): l,r b st sc
− Đối với vùng biên chịu kéo (N
