1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building

210 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Cao Ốc Happy Building
Tác giả Phạm Trần Thái
Người hướng dẫn T.S Ngô Việt Dũng, T.S Lê Anh Thắng
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2020
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 210
Dung lượng 6,69 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. Giới thiệu tổng quan công trình (15)
    • 1.1. Giới thiệu công trình (15)
      • 1.1.1. Quy mô công trình (15)
      • 1.1.2. Công năng (15)
      • 1.1.3. Tác động đến môi trường - xã hội (16)
        • 1.1.3.1. Hệ thống điện (16)
        • 1.1.3.2. Hệ thống cấp thoát nước (16)
        • 1.1.3.3. Hệ thống thông gió (16)
        • 1.1.3.4. Hệ thống chiếu sáng (16)
        • 1.1.3.5. Hệ thống thoát rác (16)
        • 1.1.3.6. Hệ thống PCCC (17)
    • 1.2. Điều Kiện Khí Hậu Thủy Văn (17)
  • CHƯƠNG 2. Cơ sở thiết kế (18)
    • 2.1. Tiêu chuẩn - quy chuẩn áp dụng (18)
    • 2.2. Nguyên tác tính toán kết cấu (18)
      • 2.2.1. Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (18)
      • 2.2.2. Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (18)
    • 2.3. Phần mềm, chương trình tính được sử dụng (18)
    • 2.4. Vật liệu sử dụng (18)
      • 2.4.1. Cốt thép (18)
      • 2.4.2. Bê tông (19)
    • 2.5. Lớp bê tông bảo vệ (19)
    • 2.6. Kích thước sơ bộ (19)
      • 2.6.1. Tiết diện cột (19)
      • 2.6.2. Tiết diện dầm (19)
      • 2.6.3. Tiết diện sàn (21)
      • 2.6.4. Tiết diện vách (21)
    • 2.7. Tải trọng (21)
      • 2.7.1. Tải đứng (21)
        • 2.7.1.1. Tĩnh tải (21)
        • 2.7.1.2. Hoạt tải (24)
      • 2.7.2. Tải ngang (26)
        • 2.7.2.1. Tải trọng gió tác động (26)
    • 2.8. Tổ hợp tải trọng (61)
  • CHƯƠNG 3. Thiết Kế Sàn Tầng Điển Hình (64)
    • 3.1. Tải trọng tác dụng (64)
    • 3.2. Tổ hợp tải trọng (64)
      • 3.2.1. Các loại tải trọng (64)
      • 3.2.2. Các trường hợp tải trọng (64)
      • 3.2.3. Các tổ hợp tải trọng (66)
    • 3.3. Mô hình phân tích và tính toán (66)
      • 3.3.1. Sàn Tầng Điển Hình (68)
        • 3.3.1.1. Phân tích nội lực sàn (69)
        • 3.3.1.2. Kiểm tra chuyển vị (73)
        • 3.3.1.3. Tính toán cốt thép (73)
  • CHƯƠNG 4. Thiết kế cầu thang (77)
    • 4.1. Mặt bằng cầu thang (77)
    • 4.2. Cấu tạo cầu thang (77)
    • 4.3. Tải trọng tác động (79)
      • 4.3.1. Tĩnh tải (79)
        • 4.3.1.1. Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ (79)
        • 4.3.1.2. Tải trọng lớp cấu tạo bản thang (79)
      • 4.3.2. Hoạt tải (80)
    • 4.4. Mô hình tính toán (TH1) (80)
      • 4.4.1. Kết quả nội lực như sau (81)
    • 4.5. Mô hình tính toán (TH2) (81)
      • 4.5.1. Kết quả nội lực như sau (82)
    • 4.6. Tính toán cốt thép (82)
      • 4.6.1. Cốt thép bản thang (83)
  • CHƯƠNG 5. Thiết kế khung (85)
    • 5.1. Kiểm tra các điều kiện sử dụng công trình (85)
      • 5.1.1. Kiểm tra gia tốc đỉnh (85)
      • 5.1.2. Kiểm tra lật (85)
      • 5.1.3. Kiểm tra chuyển vị đỉnh (85)
      • 5.1.4. Kiểm tra chuyển vị lệch tầng (86)
    • 5.2. Tính toán - thiết kế hệ dầm (88)
      • 5.2.1. Mặt bằng hệ dầm (88)
      • 5.2.2. Tính toán cốt thép (89)
        • 5.2.2.1. Quy đổi tên dầm giữa ETABS và bản vẽ (89)
        • 5.2.2.2. Tính toán chi tiết cho 1 dầm B10 (90)
    • 5.3. Tính toán thiết kế cột (97)
      • 5.3.1. Tính cốt thép dọc (97)
      • 5.3.2. Tính thép dọc cho cột C57 (100)
        • 5.3.2.1. Số liệu tính toán cột (100)
        • 5.3.2.2. Tính toán thép dọc (100)
      • 5.3.3. Tính cốt đai cho cột (112)
    • 5.4. Tính toán - thiết kế hệ vách (112)
      • 5.4.1. Phương pháp tính toán Vách lõi thang (112)
      • 5.4.2. Tính toán sơ bộ thép dọc (112)
        • 5.4.2.1. Chia phần tử (112)
        • 5.4.2.2. Xác định trọng tâm lõi và trọng tâm phần tử (113)
        • 5.4.2.3. Phân phối nội lực (113)
        • 5.4.2.4. Tính toán cụ thể phần tử 1 (114)
        • 5.4.2.5. Sơ bộ thép dọc (117)
  • CHƯƠNG 6. Thiết kế móng (120)
    • 6.1. Số liệu địa chất (120)
    • 6.2. Thông số thiết kế (132)
    • 6.3. Sức chịu tải cọc khoan nhồi D800 (132)
      • 6.3.1. Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc (132)
      • 6.3.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (134)
      • 6.3.3. Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền (137)
      • 6.3.4. Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT (139)
      • 6.3.5. Các giá trị sức chịu tải cọc D800 (141)
    • 6.4. Sơ bộ số lượng cọc (142)
    • 6.5. Xác định độ lún của cọc đơn (146)
    • 6.6. Mặt bằng cọc (148)
    • 6.7. Thiết kế móng M1 (D-3) (148)
      • 6.7.1. Nội lực móng (148)
      • 6.7.2. Kiểm tra phản lực đầu cọc (148)
      • 6.7.3. Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới đáy khối móng quy ước (150)
      • 6.7.4. Kiểm tra xuyên thủng (156)
      • 6.7.5. Tính cốt thép cho đài móng (156)
    • 6.8. Thiết kế móng lõi thang máy (158)
      • 6.8.1. Nội lực móng lõi thang máy (160)
      • 6.8.2. Kiểm tra phản lực đầu cọc (160)
      • 6.8.3. Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới đáy khối móng quy ước (160)
      • 6.8.4. Kiểm tra xuyên thủng (163)
      • 6.8.5. Tính cốt thép cho đài móng (165)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (167)

Nội dung

Giới thiệu tổng quan công trình

Giới thiệu công trình

Tên dự án: CAO ỐC HAPPY BUILDING Địa chỉ: số 319 Lý Thường Kiệt, Phường 15, Quận 11 Tp Hồ Chí Minh.

Công trình nằm tại trung tâm thành phố, gần kề với khu phố thuơng mại, chung cư, công viên……….

Công trình bao gồm 2 tầng hầm, 1 trệt, 18 lầu, 1 sân thượng Tổng chiều cao công trình là 68.2 m.

Công trình được thiết kế phù hợp với định hướng phát triển của thành phố và nhu cầu của khu vực, với mặt bằng xây dựng rộng rãi, thoáng đãng, nằm gần đường chính và trung tâm thành phố, cùng với hệ thống giao thông nội bộ thuận tiện.

Công trình có ba mặt đứng: một mặt hướng ra đường Lý Thường Kiệt, một mặt tiếp giáp với đường Thiên Phước, và mặt còn lại hướng ra đường Nguyễn Thị Nhỏ cùng công viên Tân Phước.

Tầng hầm của công trình bao gồm hai hầm, mỗi hầm có chiều cao 3.4 mét, được thiết kế để làm chỗ giữ và đậu xe Ngoài ra, tầng hầm còn được trang bị hệ thống máy móc kỹ thuật phục vụ cho tòa nhà, bao gồm thang máy và bể nước ngầm.

Tầng 2 :Có chiều cao tầng là 5 m. Được bố trí các cửa hàng kinh doanh: 14 gian hàng có diện tích từ 61 m2 đến 186 m2, 1 nhà giữ trẻ, 1 phòng thể thao, 1 phòng sinh hoạt cộng đồng.

Diện tích sàn: 1758 m2, trong đó diện tích phụ là 380 m2, diện tích cửa hàng là 1388,6 m2.

Tầng 3 :Có chiều cao tầng là 3.4 m, diện tích 1957 m2. Được dùng làm căn hộ để ở.

Gồm có 5 loại căn hộ như sau:

- Hộ loại A ( 4 hộ): có diện tích 121.4 m2, trong đó diện tích sàn là 34.1 m2, bao gồm: 1 phòng khác, 3 phòng ngủ, 1 phòng đọc sách, 2 toilet, 1 bếp, 1 sân phơi.

- Hộ loại B ( 4 hộ): có diện tích 130.9 m2, trong đó diện tích sàn là 33.2 m2, bao gồm: 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 1 phòng đọc sách, 2 toilet, 1 bếp, 1 sân phơi.

-Hộ loại C ( 2 hộ): có diện tích 82.3 m2, trong đó diện tích sàn là 23 m2, bao gồm: 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 1 toilet, bếp và sân phơi.

- Hộ loại D ( 4 hộ): có diện tích 102.2 m2, trong đó diện tích sàn là 27.3 m2, bao gồm: 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 1 toilet, bếp và sân phơi.

-Hộ loại E ( 1 hộ): có diện tích 164.3 m2, trong đó diện tích sàn là 46 m2, bao gồm: 1 phóng khách, 3 phòng ngủ, 3 toilet, 1 phòng sách, 1 bếp, 1 phòng ăn, 1 sân phơi.

Tầng 4-18: Chiều cao tầng là 3.4 m, diện tích mỗi tầng là 1477.3 m2. Đuợc dùng làm căn hộ để ở.

Gồm có 5 loại căn hộ như sau:

-Hộ loại A ( 4 hộ ): có diện tích 86.4 m2, bao gồm: 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 2 toilet, 1 bếp, 1 phòng sách, và sân phơi.

-Hộ loại B ( 4 hộ): có diện tích 96.3 m2, bao gồm: 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 2 toilet, 1 bếp, 1 phòng sách và sân phơi.

- Hộ loại C ( 2 hộ): có diện tích 59.3 m2, bao gồm: 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 1 toilet, bếp và sân phơi.

-Hộ loại D ( 4 hộ): có diện tích 74.9 m2, bao gồm: 1 phòng khác, 2 phòng ngủ, 1 toilet, bếp và sân phơi.

- Hộ loại E ( 1 hộ): có diện tích 118.3 m2, bao gồm 1 phòng khác, 3 phòng ngủ, 3 toilet, 1 bếp, 1 phòng sách, 1 phòng ăn và sân phơi.

1.1.3 Tác động đến môi trường - xã hội

Hệ thống điện cao thế được kết nối với hệ thống biến áp của công trình, đảm bảo cung cấp điện ổn định Để đảm bảo nguồn điện dự phòng cho tòa nhà, một phòng máy phát điện được lắp đặt tại tầng hầm, sẵn sàng hoạt động khi nguồn điện chính bị mất Máy phát điện dự phòng này sẽ cung cấp điện cho các hệ thống quan trọng của toàn khu công trình.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy.

Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ.

Biến áp điện và hệ thống cáp.

1.1.3.2 Hệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp nước của thành phố Hồ Chí Minh bao gồm nguồn nước lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố và nước dự trữ được lưu trữ trong các bể ngầm dưới công trình.

Hệ thống bơm nước cho công trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn đảm bảo cho nhu cầu sinh hoạt và PCCC.

Hệ thống thoát nước đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn nước thải sinh hoạt đến các hệ thống xử lý Nước thải được chuyển qua các ống dẫn trước khi được xả trở lại vào cống thoát nước đô thị, đảm bảo vệ sinh môi trường và an toàn cho cộng đồng.

Tất cả các tầng của tòa nhà đều được thiết kế với cửa sổ tự nhiên, mang lại sự thông thoáng Ngoài ra, các khoảng trống thông tầng giúp tăng cường không khí trong lành cho toàn bộ công trình Hệ thống máy điều hòa được trang bị cho tất cả các tầng, cùng với hệ thống thông gió dọc theo cầu thang bộ và sảnh thang máy, đảm bảo không gian luôn thoải mái và dễ chịu.

Sử dụng quạt hút để thông gió cho các khu vệ sinh, đồng thời dẫn ống gen lên mái Hệ thống cấp gió và thoát gió được lắp đặt tại tầng hầm của công trình.

Các tầng trong công trình được chiếu sáng tự nhiên nhờ vào cửa kính bên ngoài và giếng trời, đảm bảo không gian luôn tràn đầy ánh sáng Bên cạnh đó, hệ thống chiếu sáng nhân tạo được thiết kế hợp lý, cung cấp ánh sáng đầy đủ cho những khu vực cần thiết.

Hệ thống thoát rác: rác thải mỗi tầng được thu về phòng chứa rác được đặt ở mỗi tầng và được vận chuyển xuống trước khi được chuyển đi.

1.1.3.6 Hệ thống PCCC Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46-84).

Dọc theo hành lang, các hộp chống cháy được trang bị bình khí CO2 nhằm đảm bảo an toàn Mỗi tầng đều có 2 cầu thang bộ, giúp người dân thoát hiểm nhanh chóng trong trường hợp xảy ra cháy nổ.

Điều Kiện Khí Hậu Thủy Văn

Khu vực xây dựng công trình tại thành phố Hồ Chí Minh có đặc điểm khí hậu ôn hòa và nhiều nắng, với nhiệt độ trung bình hàng năm thuận lợi cho các hoạt động xây dựng và phát triển.

Thời tiết hàng năm của thành phố Hồ Chí Minh đuợc chia thành 2 mùa rõ rệt.

Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11 có:

Lượng mưa trung bình: 274.4 mm ( tháng 4)

Lượng mưa cao nhất: 638 mm ( tháng 5)

Lượng mưa thấp nhất: 31 mm ( tháng 11) Độ ẩm tương đối trung bình: 77.7% Độ ẩm tương đối thấp nhất: 74% Độ ẩm tương đối cao nhất: 84%

Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày đêm.

Nhiệt độ trung bình: 27oC

Nhiệt độ cao nhất: 40oC.

Nhiệt độ thấp nhất: 18oC

Lượng mưa thấp nhất: 0.1 mm

Lượng mưa cao nhất: 300 mm. Độ ẩm tương đối trung bình: 85.5%

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2.15 m/s.

Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ.

Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão.

Cơ sở thiết kế

Tiêu chuẩn - quy chuẩn áp dụng

ACI 318-11 Building code Requirements for Structural Concrete. TCVN 10304-2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 5575-2018 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất.

TCXD 198-1997 quy định về thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối cho nhà cao tầng, đảm bảo tính an toàn và bền vững TCXD 229-1999 cung cấp hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió, dựa trên tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, nhằm nâng cao độ chính xác trong thiết kế công trình.

Nguyên tác tính toán kết cấu

Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo đáp ứng yêu cầu tính toán độ bền (TTGH I) và điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II).

2.2.1 Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I

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.

 Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường.

2.2.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II

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.

Phần mềm, chương trình tính được sử dụng

- Chương trình phân tích kết cấu ETABS 2016 (Mỹ).

- Chương trình phân tích kết cấu SAFE 2000 v12.3.1 (Mỹ).

- Các phần mềm Microsoft Office 2016.

- Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2018.

Vật liệu sử dụng

Các loại thép có đường kính < 10mm, ta sử dụng thép CB300-Vvới các thông số:

 Cường độ chịu kéo theo TTGH I: Rs = 225 MPa; Rsw = 175 MPa.

Các loại thép có đường kính ≥ 10mm, ta sử dụng thép CB400-V với các thông số:

 Cường độ chịu kéo theo TTGH I: Rs = 350 MPa.

 Module đàn hồi: Es = 20000 MPa.

Sử dụng bê tông cấp độ bền B30 với các thông số:

• Cường độ chịu nén theo TTGH I: Rb = 17 MPa.

• Cường độ chịu kéo theo TTGH I: R bt = 1.15 MPa.

• Cường độ chịu nén theo TTGH II: R b,ser = 22 MPa.

• Cường độ chịu kéo theo TTGH II: R bt,ser = 1.80 MPa.

 Hệ số điều kiện làm việc t b2 = 1 với các hệ số t =0.714; t R = 0.573; t R = 0.409

Lớp bê tông bảo vệ

Lớp bê tông bảo vệ cho các cấu kiện bê tông cốt thép được sử dụng như bảng dưới:

Bảng 2.1 Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép

Kích thước sơ bộ

-Cột ngay trung tâm lấy tiết diện: b × h = 800 × 800mm và 900 × 900mm.

-Các cột ở vị trí còn lại lấy tiết diện: b × h = 500 × 500mm và 400 × 400mm.

Chọn kích thước dầm sơ bộ dựa trên công thức kinh nghiệm giúp giảm thiểu vòng lặp trong quá trình phân tích mô hình tính toán sàn bằng phương pháp phần tử hữu hạn.

3 Vậy chọn dầm chính có kích thước tiết diện (mm): 300 × 650.

Vậy chọn dầm phụ có kích thước tiết diện (mm): 200 × 500, 200 × 400.

- Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái và có độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của nó.

Các lỗ (cửa) trên vách phải được thiết kế sao cho không ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu tải của vách Đồng thời, cần có biện pháp cấu tạo tăng cường cho khu vực xung quanh các lỗ này để đảm bảo tính an toàn và ổn định cho công trình.

- Các kích thước chiều dày vách: 200, 250, 300, 350, 400mm.

Tải trọng

Bao gồm trọng lượng bản thân công trình, trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị kỹ thuật…

2.7.1.1.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

Bảng 2.2 Tĩnh tải sàn tầng điển hình

Bản thân kết cấu sàn

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thân sàn

Tổng tĩnh tải Chú thích: t - Trọng lượng riêng [kN/m 3 ]; h - Chiều dày [mm]; g tc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m 2 ] n - Hệ số vượt tải; g tt - Tĩnh tải tính toán [kN/m 2 ]

Bảng 2.3 Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh

Bản thân kết cấu sàn Gạch ceramic Vữa lát nền tạo dốc Lớp chống thấm Vữa trát trần

Bảng 2.4 Tĩnh tải sàn tầng mái

Bản thân kết cấu sàn Lớp gạch chống nóng Vữa lát nền, tạo dốc Lớp chống thấm Vữa trát trần

Bảng 2.5 Tĩnh tải sàn tầng hầm

Bản thân kết cấu sàn Vữa lát nền, tạo dốc Lớp chống thấm

Tĩnh tải tường xây là tải do tường bao quanh công trình, tải phân cách giữa các phòng.

Trong công trình, để thuận tiện trong việc nhập đủ tải, ta chia tải tường làm hai phần:

- Tải tác dụng lên dầm đối với các tường xây trực tiếp lên dầm

- Tải phân bố đều trên sàn đối với các tường xây trực tiếp trên sàn.

2.7.1.1.3 Tải tường phân bố trên dầm

Bảng 2.6 Tĩnh tải tường xây

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà được xác định theo TCVN 2737-1995, trong đó các loại tải trọng ảnh hưởng đến công trình được trình bày chi tiết trong bảng dưới đây.

Bảng 2.7 Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình (TCVN 2737-1995)

1 Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (khối căn hộ)

Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (khách sạn)

2 Nhà hàng (ăn uống, nhà hàng)

3 Triển lãm, trưng bày, cửa hàng

4 Phòng họp, phòng thể thao, hội nghị

Ban công và lô gia (tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện

7 tích ban công, lô gia được xét đến nếu tác dụng của nó bất lợi hơn khi lấy theo mục a)

8 Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng

9 Ga ra ô tô (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg)

2.7.2.1 Tải trọng gió tác động

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 z tính theo công thức như sau:

 W o - là giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và Điều 6.4.

 k z - là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo Bảng 5 Hoặc lấy theo công thức A.23, trang 18, TCXD 229-1999 như sau: k

 c - là hệ số khí động lấy theo bảng 6, đối với mặt đón gió c = + 0.8, mặt hút gió c = - 0.6 Hệ số tổng cho mặt hút gió và đón gió là: c = 0.8 + 0.6 = 1.4

 Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió là n = 1.2.

Công trình đang xây dựng ở Tp Hồ Chí Minh thuộc:

 Vùng gió II-A, vùng ít bị ảnh hưởng của bão, lấy W 0 = 0.83 kN/m 2

 Địa hình dạng A là địa hình trống trải.

 Gió tĩnh: W = Wj ×Sj (kN)

Trong đó: W j - áp lực gió tĩnh ( kN/m 2 )

S j = h j + h j −1 × B - diện tích đón gió của từng tầng.

2 hj ,hj − 1,B lần lượt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j-1, và bề rộng đón gió.

Bảng 2.8 Bảng tính gió tĩnh

Theo TCXD 229-1999, việc tính toán thành phần động của tải trọng gió chỉ cần dựa vào dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s phải thỏa mãn bất đẳng thức fs < fL < fs+1, trong đó fL được tra cứu trong Bảng 2.

Lấy δ = 0.3 đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép ta được f L = 1.3Hz

Hình 2.1 Các dạng dao động cơ bản công trình

2.7.2.1.2.1 Kết quả phân tích động học

Hình 2.2 Mô hình không gian công trình (3D View)

-Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải

-Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát với 12 mode dao động của công trình.

Bảng 2.9 Bảng giá trị chu kỳ và tần số với từng mode dao động

BẢNG: Modal Periods and Frequencies

Bảng 2.10 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z

BẢNG: Modal Participating Mass Ratios

Bảng 2.11 Bảng tóm tắt các mode tính gió động

Với f > f L giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió Wji tác dụng lên phần thứ j của công trình được xác định theo công thức:

Giá trị tiêu chuẩn của áp lực thành phần gió tác động lên phần thứ j của công trình được ký hiệu là w j Hệ số áp lực động của tải gió tại độ cao tương ứng với phần thứ j của công trình được ký hiệu là ξ j, không có đơn vị Các giá trị của ξ j được quy định theo TCVN 2737:1995 và được trình bày trong bảng 3.

- hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với dạng dao động khác nhau của công trình, không thứ nguyên.

Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất thì ν lấy bằng ν 1 , còn đối với các dạng dao động còn lại, ν =1

Giá trị ν 1 được lấy theo bảng 4, phụ thuộc vào 2 tham số ố và ố (Bảng 4 TCXD

Sử dụng đường đồ thị số 1 dành cho công trình bô tông cốt thép.

Hình 2.3 Hệ số tương quan không gian νj khi xét tương quan xung vận tốc gió theo chiều cao và bề rộng đón gió, phụ thuocj vào p và x

Hình 2.4 Các tham số p và x

Hình 2.5 Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian t

Từ bảng 4 và 5 TCVN-229-1999 ta có :

Bảng 2.12 Bảng áp lực theo phương X

Bảng 2.13 Bảng áp lực theo phương Y

Bảng 2.14 Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j trong dạng dao động thứ I được xác định qua công thức: \( w_p(ji) = M_j ζ_i ψ_j γ_{ji} \), trong đó \( w_p(ji) \) là lực, thường được tính bằng kilonewton (KN).

Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j được ký hiệu là Mj (t), trong khi ζi là hệ số động lực tương ứng với dạng dao động thứ i, không có đơn vị và phụ thuộc vào thông số εi cùng với độ giảm loga của dao động Tham số εi được định nghĩa rõ ràng để phục vụ cho việc phân tích dao động trong công trình.

: hệ số tin cậy cảu tải trọng gió, lấy bằng 1,2

W 0 :gía trị áp lực gió f i : tần số dao động riêng thứ i(Hz)

Hình 2.6 Đồ thị xác định hệ số động lực ζ i

Bảng 2.15 Bảng kết quả gió động theo phương X

Bảng 2.16 Bảng kết quả gió động theo phương Y

2.7.2.1.2.2 Kết quả tính tải trọng gió

Trong mô hình ETABS, tải trọng gió được nhập vào tâm hình học của bề mặt đón gió cho gió tĩnh và gió động, nhưng do tính phức tạp của công trình, như sự không đối xứng và kích thước tầng thay đổi, tâm hình học bề mặt đón gió không trùng với đường lực đi qua tâm khối lượng Để đơn giản hóa mô phỏng, gió tĩnh và gió động được nhập vào tâm khối lượng công trình, dẫn đến việc phát sinh giá trị moment M Z do khoảng cách lệch tâm giữa tâm hình học và tâm khối lượng Phương pháp này phù hợp vì sàn được coi là tuyệt đối cứng, không gây ra nội ứng suất phụ thêm khi di chuyển lực.

Khi đó, ta nhập giá trị vào tâm khối lượng công trình bao gồm [Gió tĩnh + Gió động)] và [Moment Mz].

Gió động X (GDX) được tổ hợp như sau: GDX = GDX1 2 + GDX 2 2 + GDXn 2 , tươngtự cho gió động Y.

Bảng 2.17 Kết quả tổ hợp mode

Bảng 2.18 Kết quả tổ hợp gió tĩnh + động

Tải trọng động đất là yếu tố thiết yếu trong thiết kế công trình cao tầng, đặc biệt là ở những khu vực có nguy cơ xảy ra động đất Mọi dự án xây dựng trong vùng động đất đều phải được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn và khả năng chịu đựng của công trình.

Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386- 2012 (Thiết kế công trình chịu động đất).

Theo TCVN 9386-2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động.

2.7.2.1.2.3 Kết quả phân tích dao động động đất

Bảng 2.19 Bảng giá trị chu kỳ và tần số với từng mode trong thiết kế động đất

BẢNG: Modal Periods and Frequencies

Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Modal Với chu kì T 1 = 1.788, thỏa mãn yêu cầu phương pháp lực ngang tương đương

(điều 4.3.3.2, TCVN 9368-2012) nên ta dùng phương pháp lực ngang tương

+ T1 = 1.809+ Tc =0.6 giới hạn trên của chu kỳ ( bảng 3.2 TCVN 9386-2012)+ S = 1.15 hệ số nền ( bảng 3.2 TCVN 9386-2012)

Hình 2.7 Bảng 3.2 TCVN9386-2012 Bảng 2.20 Bảng khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z

STT Case Mode Chu kỳ

Theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương với kết quả phân tích, ta tính toán mỗi phương 1 mode đầu tiên:

2.7.2.1.2.4 Tính toán động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương

Thành phần thẳng đứng của tác động động đất được biểu diễn qua phổ phản ứng đàn hồi, Sve(T), và được xác định thông qua các công thức cụ thể.

T - chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do. a g - gia tốc nền thiết kế (a g = γ 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.

TD - giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng.

S - hệ số nền. q - hệ số ứng xử. β - hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, β = 0.2.

- Lực cắt đáy do động đất được tính toán theo công thức:

- Tác động động đất được xác định như sau:

Fi = F b ×Trong đó:F i - lực ngang tác dụng tại tầng thứ i

F b - lưc cắt đáy do động đất.

Si, Sj - lần lượt là chuyển vị của các khối lượng mi, mj trong dạng dao động cơ bản mi, mj - khối lượng các tầng

25 Đặc trưng sóng địa chất

 Đặc trưng đất nền công trình

Căn cứ vào vị trí công trình tại Quận 11 Tp Hồ Chí Minh Theo phụ lục H, TCVN 9386-2012

• Vị trí: Quận 11 TP.HCM

 Gia tốc đỉnh a gR = 0.0813g ( g = 9.81) Cấp động đất được xác định theo thang MSK-64, phụ lục I của TCVN 9386-2012 công trình có cấp động đất là cấp VII.

Bảng 2.21 Thang phân chia cấp động đất

Cấp động đất V VI VII VIII IX X

Theo TCVN 9386-2012, công trình được phân loại là công trình cấp II theo Phụ lục F “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng” Đối với công trình cấp I, hệ số tầm quan trọng được quy định tại Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” là γ I = 1.

Căn cứ Bảng 3.1 “Các loại nền đất”, TCVN 9386-2012 thì loại đất nền của công trình thuộc loại C.

Căn cứ Bảng 3.2 “Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi”, TCVN 9386-2012.

Bảng 2.22 Bảng giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

Hệ số tổ hợp dùng để thiết kế nhà ψ2,i = 0.3 đối với Nhà loại A: Khu vực nhà ở, gia đình (Bảng 3.4 TCVN 9386-2012)

Hệ số tổ hợp ψE,i = ϕ× ψ2,i là công thức quan trọng trong thiết kế nhà để tính toán các tác động của động đất Đối với nhà loại A, ϕ được xác định là 0.8 khi các tầng được sử dụng đồng thời.

9386-2012) Bảng 2.23 Bảng tổng hợp các hệ số tính động đất Đại lượng

Gia tốc nền thiết kế a g

Hệ số tầm quan trọng t1

Giới hạn dưới của chu kì T B

Giới hạn trên của chu kì T C

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng T D

2.7.2.1.2.6 Kết quả tính toán lực cắt đáy

Bảng 2.24 Bảng kết quả phổ thiết kế SdT của mode 1 và mode 3

Bảng 2.25 Bảng lực cắt đáy với Mode1 (Phương Y) và Mode3 phương X

Bảng 2.26 Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng

Bảng 2.27 Bảng phân phối lực cắt đáy lên từng tầng theo mode 1 m j

Bảng 2.28 Bảng phân phối lực cắt đáy lên từng tầng theo mode 3 m j

Bảng 2.29 Bảng tổng hợp lực động đất

Tổ hợp tải trọng

Bảng 2.30 Các loại tải trọng (Load Pattens)

Bảng 2.31 Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations)

Thiết Kế Sàn Tầng Điển Hình

Tải trọng tác dụng

Tải trọng tác dụng lên ô sàn được trình bày cụ thể trong Chương 2 Cơ sở thiết kế. Bảng 3.1 Bảng tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn

Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (Căn hộ)

Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (Khách sạn)

Tổ hợp tải trọng

Bảng 3.2 Các loại tải trọng sàn (Load Pattens)

3.2.2 Các trường hợp tải trọng

Bảng 3.3 Các trường hợp tải trọng sàn (Load Cases)

SH2 SH3-1 SH3-2 LT1 LT2

3.2.3 Các tổ hợp tải trọng

-Các tổ hợp tải trọng dùng để kiểm tra chuyển vị và tính toán cốt thép sàn.

-Độ võng dài hạn của sàn f = f1 - f2 + f3 f1 f2 f3 Bảng 3.4 Bảng tổ hợp tải trọng (Load Combinations)

Mô hình phân tích và tính toán

Sử dụng phần mềm SEFE v12.3.0 để mô hình sàn và phân tích nội lực Mặt bằng tầng sàn điển hình

Hình 3.1 Mặt bằng kết cầu dầm sàn điển hình

Chiều dày sàn: Sàn 150mm, 120mm (sàn nhà vệ sinh)

Các kích thước dầm: 300 × 650mm, 250 × 500mm

Các kích thước vách: vách 300mm

Hình 3.2 Tĩnh tải các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn

Hình 3.3 Hoạt tải HT1 tác dụng lên sàn

3.3.1.1 Phân tích nội lực sàn

Hình 3.4 Biểu đồ màu moment M11

Hình 3.5 Biểu đồ màu moment M22

Hình 3.6 Dãy strip sàn theo layer A

Hình 3.7 Dãy strip sàn theo layer B

3.3.1.1.2 Kết quả nội lực theo dãy strip

Hình 3.8 Moment theo dãy chia A

Hình 3.9 Moment theo dãy chia B

Hình 3.10 Dòng ứng suất kéo nén trong sàn

Hình 3.11 Chuyển vị sàn theo tải trọng ngắn hạn

- Theo TCVN 5574-2018 độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < [ f gh ].

- Với nhịp lớn nhất ô bản trong khoảng 5m < L = 9m ≤ 10m Độ võng giới hạn, được nêu trongphụ lục M, TCVN 5574-2018 có giá trị [ f gh ] = 40mm.

- Nhận xét: f max = 10.16 mm < [ f gh ] @mm Sàn khối căn hộ thỏa điều kiện võng

-Chiều cao làm việc hữu hiệu của sàn h 0 = h – a = 150 – 15 = 135mm.

-Áp dụng công thức tính toán: αm = R b

-Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thì phải thỏa điều kiện sau: μ = 0.05% ≤ μ min

3.3.1.3.1 Kết quả tính toán cốt thép sàn

Bảng 3.5 Bảng tính thép sàn theo phương X

3.3.1.3.2 Kiểm tra chuyển vị dài hạn

- Theophụ lục M, TCVN 5574-2018 nội suy ta được fgh =1/225 nhịp.

- Độ võng giới hạn của sàn khối căn hộ f

- Nhận xét: f max = 23.1mm < [ f gh ] @mm Sàn khối căn hộ thỏa điều kiện võng Sàn khối căn hộ thỏa điều kiện võng

Chuyển vị sàn theo tải trọng dài hạn

Thiết kế cầu thang

Mặt bằng cầu thang

Hình 4.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang

Cấu tạo cầu thang

Cầu thang tầng điển hình thuộc loại cầu thang 2 vế song song, dạng bảng chịu lực.

Bảng 4.1 Bảng các kích thước cầu thang

Số bậc thang Chiều cao bậc thang (hb)

Bề rộng bậc thang (lb) Chiều dày bản thang Độ dốc

Tải trọng tác động

4.3.1.1 Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải các lớp cấu tạo được tính theo công thức: g1 = n × γ × δ

 Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ:

Bảng 4.2 Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

4.3.1.2 Tải trọng lớp cấu tạo bản thang

Tĩnh tải các lớp cấu tạo được tính theo công thức: g1 = n× γ ×δtđ với

 Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ:

Bảng 4.3 Tải trọng lớp cấu tạo bản thang

Chú thích: t - Trọng lượng riêng [kN/m 3 ]; t - Chiều dày [mm]; g tc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m 2 ] n - Hệ số vượt tải; g tt - Tĩnh tải tính toán [kN/m 2 ]

Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 2 kN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1.2

 Bản chiếu nghỉ: p tc = 2 kN/m 2

 Bản thang: p c = p tc × cosα = 2× 0.837 = 1.674 kN / m 2

Mô hình tính toán (TH1)

Mô hình trên phần mềm ETABS 2016.

Hình 4.3 Hoạt tải tác dụng lên thang Hình 4.2 Tĩnh tải tác dụng lên thang

4.4.1 Kết quả nội lực như sau

Hình 4.4 Phản lực tại các gối Hình 4.5 Nội lực (lực cắt) trong bản thang

Hình 4.6 Nội lực (moment) trong bản thang

Mô hình tính toán (TH2)

Mô hình trên phần mềm ETABS 2016.

Hình 4.7 Tĩnh tải tác dụng lên thang Hình 4.8 Hoạt tải tác dụng lên thang

4.5.1 Kết quả nội lực như sau

Hình 4.9 Phản lực tại các gối

Hình 4.10 Nội lực (lực cắt) trong bản thang

Hình 4.11 Nội lực (moment) trong bản thang

Tính toán cốt thép

Chọn lớp bê tông bảo vệ cầu thang a = 30mm

Chiều cao làm việc hữu hiệu h 0 = h - a = 150 - 20 120mm Bề rộng b = 1000mm

48 Áp dụng công thức tính toán: αm = R b

Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thỏa điều kiện sau: μ = 0.05% ≤ μ min

Bảng 4.4 Bảng giá trị thép bản thang (kết hợp 2 trường hợp)

Thiết kế khung

Kiểm tra các điều kiện sử dụng công trình

5.1.1 Kiểm tra gia tốc đỉnh

Dưới tác động của gió, chuyển động của công trình được mô tả qua các đại lượng vật lý như vận tốc và gia tốc tối đa Gió gây ra chuyển động theo quy luật hình Sin với tần số f gần như không đổi Khi thay đổi pha dao động, các đại lượng này liên quan đến hằng số 2πf, với công thức vận tốc v = 2πfD và gia tốc a = (2πf)²f.

Phản ứng của con người đối với tòa nhà mang tính tâm lý và phức tạp Con người không thể cảm nhận được vận tốc khi vật di chuyển với tốc độ không đổi; chỉ khi có sự thay đổi vận tốc, tức là có gia tốc, họ mới bắt đầu nhận thức được sự chuyển động.

Gần đúng, bỏ qua các lực cản Giá trị tính toán của gia tốc cực đại sẽ tính như sau: a max = ω 2 f dmax Trong đó:

 f dmax chuyển vị đỉnh lớn nhất do mode dao động đầu tiên gây ra (Mode

1) Gia tốc giới hạn được quy định trong mục 2.6.3, TCXD 198-1997

Ta có: ω Chuyển vị đỉnh khối lớn nhất f = UY = 0.007mm a max = ω 2 f dmax = 3.42 2 × 0.007 = 0.08 (mm/s 2 ) < [a] = 150 (mm/s 2 )

Theo TCXD 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 chóng lật.

Tỷ lệ momen gây lật do tải trọng ngang phải thoả điều kiện:

Trong đó: M CL , M L là momen chóng lật và momen gây lật của công trình.

Công trình HAPPY BUILDING có:

 Chiều cao H = 68.2 m, B C m (xét đơn nguyên khối khách sạn của công trình).

= 1.59 < 5 nên không cần kiểm tra lật cho công trình.

5.1.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574-2018, khi phân tích kết cấu khung - vách của nhà cao tầng bằng phương pháp đàn hồi, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu phải tuân thủ điều kiện f ≤ [f] = 500H.

Bảng 5.1 Tổ hợp kiểm tra chuyển vị đỉnh

CV3 CV4 Bảng 5.2 Chuyển vị đỉnh công trình

5.1.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Theo TCVN 5574-2018, bảng C.4, phụ lục C quy định chuyển vị lệch tầng giới hạn có thể lấy bằng 1/500 chiều cao từng tầng.

Theo TCVN 9386-2012, mục 4.4.3.2, cần hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng của công trình Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn gắn vào kết cấu, yêu cầu đặt ra là dr ν ≤ 0.005h.

Chuyển vị ngang thiết kế giữa các tầng, ký hiệu là d r, được tính theo công thức dr = dre×q, trong đó dre là chuyển vị lệch tầng xác định bằng phương pháp tuyến tính (ETABS) và q = 2 là hệ số ứng xử.

Hệ số chiết giảm t = 0.4 được áp dụng để xem xét chu kỳ lặp thấp hơn của tác động động đất nhằm hạn chế hư hỏng Điều kiện hạn chế trong các trường hợp cụ thể thường được xác định như sau: dre,i ≤ [ d ].

TH3 TH4 Bảng 5.3 Bảng kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Kết luận: Chuyển vị lệch tầng đạt yêu cầu

Tính toán - thiết kế hệ dầm

(Bản vẽ kèm theo thuyết minh)

5.2.2 Tính toán cốt thép Đối với dầm ta chỉ cần tính thép ứng với trường hợp mômen nội lực lớn nhất Từ kết quả giải nội lực trong ETABS, chọn trường hợp biểu đồ bao Việc tính toán được thực hiện tại 3 tiết diện nguy hiểm tuân theo biểu đổ bao nội lực.

Hình 5.1 Biểu đồ moment dầm tầng điển hình (tầng 10) ứng với tổ hợp bao

5.2.2.1 Quy đổi tên dầm giữa ETABS và bản vẽ

Bảng 5.4 Bảng quy đổi tên dầm

Tên dầm trong bản vẽ Dầm phương X

Tên dầm trong bản vẽ

5.2.2.2 Tính toán chi tiết cho 1 dầm B10

Bảng 5.5 Bảng kết quả tính toán cốt thép cho dầm B10

5.2.2.2.1 Tính cốt thép chịu lực

 Thép chịu momen nhịp (momen dương) M = 349.67 kNm Giả thiết a = 40mm

Chiều cao làm việc hữu hiệu của dầm h0 = h – a = 650 – 40 = 610mm. Áp dụng công thức tính toán: α m R b

5.2.2.2.2 Tính cốt đai cho dầm

Lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax = 277.43kN

 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông dầm:

Q bt= ϕ b3 (1 + ϕ n )Rbt bh0 = 0.6 × 1.2 × 10 3 × 300 × 610 131.76kN Nhận xét: Qbt < Qmax = 277.43kN, bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8a200 cú q = n sw

 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Q bt + Q sw = 2 ϕ b2 R bt bh 0 2 q sw = 2 2 × 1.2 × 10 −3 × 300 × 610 2 × 0.176 = 434.3kN

Nhận xét: Q sw = 434.3 kN > Q max = 277.43 kN nên thỏa điều kiện về độ bền. ϕ w1 =1+5 ϕb1 = 1 − 0.01Rb = 1 − 0.01 × 17 = 0.855

Nhận xét Q bt = 891.33kN > Q max = 277.43kN nên cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt.

Bố trớ ỉ8a200 tại đoạn giữa dầm.

5.2.2.2.3 Kết quả tính toán cốt thép dầm tầng điển hình

(Kèm theo bản vẽ mặt bằng bố trí thép dầm)

Bảng 5.6 Bảng kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình (tầng 10)

Tính toán thiết kế cột

Phương pháp tính toán gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép.

Xét tiết diện có các cạnh Cx, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp này là 0.5 ≤ C x

≤ 2 , cốt thép được đặt theo chu vi phân bố đều hoặc cốt thép đặt theo phương cạnh

C y ngắn có mật độ dày hơn.

Tiết diện chịu lực nén N và momen uốn M x = M 3, M y = M 2 cùng với độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay được xem xét Sau khi phân tích uốn theo hai phương, hệ số ηx và ηy được tính toán Momen gia tăng được xác định qua công thức Mx1 = ηx × M x và My1 = ηy × M y Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa giá trị Mx1 và My1 với kích thước các cạnh, sẽ lựa chọn một trong hai mô hình tính toán theo phương X hoặc phương Y Các điều kiện và ký hiệu được trình bày trong bảng kèm theo.

 Giả thiết a, ở đây ta giả thiết a = 50 mm cho tất cả các cột.

- Tính momen tương đương (biến đổi lệch tâm xiên ra lệch tâm phẳng)

Theo TCXDVN356:2005 độ lệch tâm ngẫu nhiên e a trong mọi trường hợp:

58 với l là chiều dài cấu kiện; h là chiều cao tiết diện. Độ lệch tâm ban đầu :

- Với kết cấu tĩnh định: e = e 0 + h

- Với kết cấu siêu tĩnh: e 0 = e 1 + e a

- Độ lệch tâm tính toán: e 0 = Max(e 1 , e a )

- Tính toán độ mảnh hai phương λ x = l 0x

- Dựa vào độ lệch tâm e0 và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán. + Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé: ε = e 0

≤ 0.3 tính toán gần như nén đúng tâm h

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm γ e : γ e = (0.51 − ε )(2 + ε)

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: ϕ = ϕ+ (1 −ϕ)ε e

Khi λ ≤ 14 → ϕ = 1 ; khi 4< λ 0.30 và x 1 >ξ R h 0 Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm h0 bé Xác định chiều cao vùng nén x theo các chỉ dẫn sau đây:

Diện tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức sau:

+ Trường hợp 3: khi ε Tính A st theo công thức sau :

5.3.2 Tính thép dọc cho cột C57

5.3.2.1 Số liệu tính toán cột.

[1] Bước 1: Kiểm tra điều kiện gần đúng cột lệch tâm xiên 0.5 ≤ C x

[2] Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương Chiều dài tính toán: lox = ψx × l = 0.7× 3400 = 2380 mm = loy Độ lệch tâm ngẫu nhiên: eax = eay = max(2380

30) 3 mm Độ lệch tâm hình học: e = M x

1x P Độ lệch tâm tính toán: eox = max(eax ,e1x ) = 778.85 mm eoy = max(eay ,e1y ) = 418.6 mm

Tính hệ số uốn dọc:

Theo phương X: λx = 9.18 < 28 → ηx =1 (Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

Theo phương Y: λY = 25.52 < 28 → ηx =1 (Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

[3] Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X hoặc phương Y:

[4] Bước 4: Tính toán diện tích cốt thép theo yêu cầu.

Tính toán tương tự bài toán lệch tâm phẳng, đặt cốt thép theo chu vi và đặt đối xứngTính x1 = 26.18mm < h0 = 850mm → m0 = 1− 0.6× 26.18

900 = 476.5kN.m Độ lệch tâm tính toán: e = M

Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau:

[5] Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Thỏa yờu cầu về kết cấu:àmin ≤ àtt ≤ àmax àmax = 4%: cú thiết kế chống động đất àmin tựy thuộc vào độ mảnh λ

Hàm lượng cốt thộp thỏa điều kiện kinh tế (đề xuất): 1% ≤ à tt ≤ 3% λ = l0 i àmin (%)

→ Kiểm tra: à min = 0.01% ≤ àtt = 90ì85 ì 100 = 0.33% ≤ àmax = 4%

[6] Bước 6: Bố trí cốt thép

Cốt thép dọc cột chịu nén lệch tâm xiên được bố trí xung quanh chu vi tiết diện cột, trong đó mật độ cốt thép tại cạnh Cy phải lớn hơn hoặc bằng mật độ tại cạnh Cx.

Theo TCXDVN 356:2005 có quy định khoảng cách giữa các thanh cốt thép có vị trí thẳng đứng không được nhỏ hơn 50 mm.

Chọn bố trớ 30ỉ20 (As = 94.25 cm 2 ) rải đều theo chu vi tiết diện cột.

Bảng 5.7 Bảng kết quả thép cột trục C

Bảng 5.8 Bảng kết quả thép cột trục 3

5.3.3 Tính cốt đai cho cột

Trong các nút khung, cần sử dụng đai kín cho cả dầm và cột Theo tiêu chuẩn TCXD (198:1997), đường kính cốt đai không được nhỏ hơn 1/4 đường kính cốt dọc và phải có kích thước lớn hơn hoặc bằng 8mm Đai phải được bố trí liên tục qua nút khung với mật độ tương tự như khu vực nút khung.

Chọn cốt đai trong cột thỏa: ỉ ≥ φ max

Trong vùng nút khung, từ điểm cách mép trên đến điểm cách mép dưới của dầm, cần bố trí cốt đai dày hơn với khoảng cách không lớn hơn 6 lần đường kính cốt thép dọc và không vượt quá 100mm Điều kiện này áp dụng khi chiều dài Ln lớn hơn hoặc bằng chiều cao tiết diện cột, lớn hơn hoặc bằng 1/6 chiều cao thông thủy của tầng, và lớn hơn hoặc bằng 450 mm.

U đai ≤ U tt ; U đai ≤ U max ; U đai ≤ U ctạo ; U ctạo ≤ 20ỉ dọc

Trong khoảng cỏch nối cột là 30ỉ,bước đai trong đoạn nối Ucấutạo như sau :

U ctạo ≤ b cạnh ngắn của cột = 80cm

- Theo cấu tạo kháng chấn:

Chiều dài vùng tới hạn l cr = max {h c ; l cl /6; 0,45}0 mm

Khoảng cách s giữa các vòng đai trong vùng tới hạn không vượt quá: s = min {b 0/4; 175; 8d bL} = 100 mm

Vậy bố trớ ỉ8a100 cho vựng nỳt khung và vựng nối cốt thộp.

Bố trớ ỉ8a200 cho cỏc vựng cũn lại.

Tính toán - thiết kế hệ vách

5.4.1 Phương pháp tính toán Vách lõi thang.

Hiện nay, có nhiều phương pháp tính toán cấu kiện vách, bao gồm phương pháp vùng biên chịu moment, phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi và phương pháp kiểm tra bằng biểu đồ tương tác Những phương pháp này giúp đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thiết kế cấu kiện vách.

5.4.2 Tính toán sơ bộ thép dọc.

Hình 5.2 Phân chia phần tử P1 và P2

5.4.2.2 Xác định trọng tâm lõi và trọng tâm phần tử.

Trọng tâm lõi trong phần mềm Autocad được xác định bằng cách tạo miền đặc thông qua lệnh Region Sau đó, người dùng sử dụng lệnh Massprop để xem các thông số, bao gồm trọng tâm, và điều chỉnh gốc tọa độ về vị trí của trọng tâm lõi.

Nội lực được phân phối như sau:

= P + M x yi + M y xi ⇒ N i = σ × Ai , Trong đó:

- Mx = M2 ;My = M3 : giá trị moment Pier quay quanh trục X, Y tương ứng với trục 2, trục 3 trong Etabs (kN.m)

- xi , yi : giá trị tọa độ trọng tâm phần tử so với trọng tâm lõi (mm)

- Ix , Iy : moment quán tính đối với trục X, Y của lõi (mm 4 )

- Ai : diện tích tiết diện phần tử I (mm 2 )

- Ni : lực dọc tác dụng lên phần tử thứ I (kN)

- Qui ước dấu ứng suất: ứng suất dương (+): nén, ứng suất âm (-): kéo

5.4.2.4 Tính toán cụ thể phần tử 1.

Bảng 5.9 Thông số của lõi thang P1

Bảng 5.11 Thông số tính toán phần tử P1 và P2

 Vậy phần tử 1 của vách P1 chịu nén.

 Vậy phần tử 1 của vách P2 chịu nén.

Bảng 5.12 Kết quả phân phối nội lực các phần tử P1 và P2

TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10

TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10

Sinh viên tiến hành xác định thép dọc cho tất cả các phần tử chịu lực tại tầng 2, sau đó sẽ thực hiện kiểm tra lại toàn bộ các tầng bằng phần mềm Etabs.

Thép dọc được sơ bộ như sau:

Phần tử chịu kéo (TCVN 5574:2012): Ast = N

- Ast: diện tích thép chịu kéo (mm 2 )

- N: lực dọc của phần tử (kN)

- R s : cường độ chịu kéo của cốt thép (MPa)

Phần tử chịu nén: Đặt thép cấu tạo và kiểm tra khả năng chịu nén:

N≤ 0.85 × Ab × Rb + Asc ×Rsc , Trong đó:

- A b : diện tích tiết diện bê tông (mm 2 )

- A sc : diện tích thép chịu nén (mm 2 )

- R b : cường độ chịu nén của bê tông (MPa)

- R sc : cường độ chịu nén của cốt thép (MPa)

Tính toán cụ thể phần tử 1:

Phần tử 1 chịu nén nên ta đặt thép cấu tạo và kiểm tra lại khả năng chịu nén của phần tử.

Sinh viờn thộp dọc cho phần tử 1: ỉ16a150 (As 085 cm 2 )

Kiểm tra hàm lượng cốt thộp của phần tử: 0.4% < à Kiểm tra khả năng chịu nén của phần tử:

Sau khi kiểm tra số liệu tính toán, sinh viên nhận thấy tất cả các phần tử đều chịu nén Do đó, sinh viên quyết định bố trí thép theo cấu tạo và tiến hành kiểm tra khả năng chịu nén cho tất cả các phần tử.

Bảng 5.13 Kết quả sơ bộ cốt thép P1 và P2

TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10

TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10 TANG10

Thiết kế móng

Số liệu địa chất

Thống kê địa chất 4 trụ hố khoan HB01, HB02, HB03, HB04.

(Kết quả quá trình loại sai số thô và chi tiết tính toán được trình bày trong phụ lục đính kèm).

Từ mặt cắt hình trụ hố khoan, địa chất gồm các lớp như bảng dưới đây:

Bảng 6.1 Bảng phân loại các lớp đất

Bảng 6.2 Bảng phân chia đơn nguyên địa chất

Bảng 6.3 Bảng tổng hợp thống kê địa chất

Bảng 6.4 Bảng thống kê thành phần hạt

Hố khoan Sỏi sạn- Gravel

Thông số thiết kế

Tính sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính 800mm (D800)

Bảng 6.5 Bảng thông số thiết kế cọc khoan nhồi D800

Bề dày đài móng thường

Bề dày đài móng lõi thang máy

Chiều dài cọc Đoạn đập đầu cọc Đoạn âm vào đài móng

Chiều dài cọc tính từ đáy đài

Cao độ đài móng thường

Cao độ đài móng lõi thang máy

Chu vi tiết diện cọc u

Diện tích tiết diện ngang A b

Diện tích tiết diện thép cọc Ast

Sức chịu tải cọc khoan nhồi D800

6.3.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc

R vl = φ × (γcb × γ ' cb × Rb × Ab + Rs × As) là công thức tính toán trong thiết kế cọc Trong đó, γ cb là hệ số điều kiện làm việc theo mục 7.1.9 của TCVN 10304-2014, và γ’ cb là hệ số phản ánh phương pháp thi công cọc trong các nền, bao gồm việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới nước với ống vách thành, cũng theo mục 7.1.9 của TCVN 10304-2014.

Ab - Diện tích tiết diện cọc có A b = πd

R b - Cường độ chịu nén của bêtông, B30 có R b = 17 MPa

As - Diện tớch cốt thộp chọn 16ỉ25 cú As = 0.008 m 2

R s - Cường độ chịu nén của cốt thép, cốt thép AIII có R s = 365 MPa

Hệ số uốn dọc (mục 7.1.8, TCVN 10304-2014) cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất khi tính toán theo cường độ vật liệu Đối với mọi loại cọc, vị trí tính toán được xác định tại tiết diện cách đáy đài một khoảng l1, được tính theo công thức cụ thể.

 l 0 : chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền Ở đây là cọc đài thấp nên l 0 = 0.

• αε  k là hệ số tỷ lệ được lấy phụ thuộc loại đất bao quanh cọc (Bảng A.1, TCVN 10304-2014) Được lấy trong khoảng L k = 3.5d + 1.5(m)

Ta có L k = 3.5 ×0.8 + 0.5 = 4.3m. Đài cọc có cao trình -6.8, vậy L k trải qua 2 lớp đất 1 và 2a k được hiệu chỉnh theo công thức: k = k

 b p = d+1 = 0.8+1 = 1.8 m chiều rộng quy ước của cọc (đối với cọc d ≥ 0.8m)

 γc = 3: hệ số điều kiện làm việc cọc độc lập.

 Eb = 32.5×10 6 kN/m 2 , mô đun đàn hồi của vật liệu cọc.

 I = 0.05×0.8 4 = 0.02m 4 : mô men quán tính tiết diện ngang cọc.

• Bảng 6.6 Bảng xác định hệ số tỷ lệ k

Bảng 6.7 Bảng SCT cọc theo vật liệu

6.3.2 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Sức chịu tải trọng nén R c,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất được ký hiệu là c = 1, trong khi γ cq = 0.9 đại diện cho hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc khi đổ bê tông dưới nước Đối với thân cọc, hệ số điều kiện làm việc được ký hiệu là t cf Theo Bảng 5, TCVN 10304-2012, t cf được lấy bằng 0.9 cho cọc nhồi dạng ép chấn động.

Ab= 0.503 m 2 diện tích mặt cắt ngang mũi cọc. u = 2.513m là chu vi tiết diện thân cọc. q b - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (độ sâu -64.3m, lớp cát bụi).

Sức kháng của cọc được xác định theo công thức 13 trong TCVN 10304-2014, không vượt quá giá trị qb của cọc đóng hoặc ép có chiều dài tương đương và trong cùng loại đất Công thức tính qb là qb = 0.75α4 (α1 γ1 ' d + α2 α3 γ1h), trong đó α1, α2, α3, α4 là các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào góc ma sát φ1 của nền đất, được lấy từ Bảng 6 TCVN 10304-2014 và nhân với hệ số chiết giảm 0.9.

Giá trị q b được tính toán là 7461.77 kN, với các hệ số α1 = 68.46, α2 = 1.08, α3 = 0.63, α4 = 0.17 Tuy nhiên, giá trị này không nên lớn hơn giá trị tra bảng cho cọc đóng hoặc ép, trong đó q b chỉ đạt 2250 kN Do đó, giá trị q p được chọn là 2250 kN.

83 f i : Cường độ sức kháng trung bình của lớp thứ i trên thân cọc (tra bảng 3, TCVN 10304-2014). l i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp thứ i.

Bảng 6.8 Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cơ lý

Số hiệu Mô tả đất n

Xác định ∑ γ cf f i l i ta chia đất nền thành các lớp đồng chất không quá 2m. i=1

Suy ra SCT cọc theo chỉ tiêu cơ lý

6.3.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền

Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất được ký hiệu là c = 1, trong khi hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc trong trường hợp đổ bê tông dưới nước là t cq = 0.9.

Ab = 0.503 m 2 - diện tích mặt cắt ngang mũi cọc.

 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc tính như sau Đất rời q p = σ ' v ,m × N ' q Đất dính q p = c × N ' c

 f i - cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc Đối với đất dính, f i = α × c u ,i fi = ki ×σ ' v,z × tanδi

• c u,i : Cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính I, c u,i = 6.25×N c,i với Nc,i là chỉ số SPT trong đất dính.

Hệ số α phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất bên dưới lớp dính của cọc và phương pháp hạ cọc cố kết trong quá trình thi công, cũng như phương pháp xác định Cu Đối với đất rời, có thể tham khảo Công thức G6 trong TCVN 10304-2014 để xác định hệ số này.

 k i là hệ số áp lực ngang của đất lên cọc, tra bảng G.1

 σ ' v,zi là ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng trung bình trong lớp đất thứ i có kể đến độ sâu giới hạn ZL.

 δi là góc ma sát giữa đất và cọc, thông thường đối với cọc bê tông lấy bằng góc ma sát trong ϕi của đất.

Mũi cọc nằm trong lớp đất rời nên q p = σ ' v ,m × N ' q

 σ ' γ ứng suất pháp hữu hiệu theo phương thẳng đứng do đất gây ra tại cao trình mũi cọc có kể đến độ sâu giới hạn Z L

 N ' q = 100 đối với cọc khoan nhồi, đất tại mũi cọc có trạng thái chặt (Bảng G1)

Với đất rời trạng thái chặt vừa, ta xác định được Z L = 0.8 x 15m.

Việc tính sức kháng trên thân cọc trên đoạn cọc có độ sâu lớn hơn hoặc bằng ZL, σ '

Bảng 6.9 Bảng tính sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ0.

Z i - Cao độ trung bình; N - Số SPT; ố sub - Dung trọng đẩy nổi ; ố v ' - ƯS hữu hiệu trung bình; ốố- ốGóc ma sát trongố

Suy ra SCT cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

6.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT

(Công thức viện kiến trúc Nhật Bản 1988)

 c= 1 - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất γ cq = 0.9 - hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc trường hợp đổ bê tông dưới nước.

Np = 39 - chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới và 4d trên mũi cọc.

A b = 0.503 m 2 - diện tích tiết diện ngang mũi cọc. u = 2.512m - chu vi tiết diện thân cọc.

 Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc :

Chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời i được ký hiệu là N s, i Đối với cọc khoan nhồi, giá trị f L được xác định bằng 1 Cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính được tính theo công thức c u,i = 6.25×N c,i Tham số α p được xác định dựa trên biểu đồ hình G.2a, theo TCVN 10304-2014.

Mũi cọc nằm trong đất rời, qp = 150Np = 150 × 39 = 5850 ( kN / m 2 ) đối với cọc khoan nhồi Bảng 6.10 Bảng xác định sức kháng bên cọc f i theo SPT

Suy ra SCT cọc theo kết quả thí nghiệm SPT

6.3.5 Các giá trị sức chịu tải cọc D800

 Giá trị tiêu chuẩn SCT cọc

Số sức chịu tải cực hạn tính được nhỏ hơn 6, trị tiêu chuẩn sức chịu tải của cọc là giá trị nhỏ nhất

 Giá trị tính toán SCT cọc (SCT thiết kế)

 k1.4 Đối với cọc khoan nhồi chịu tải trên 2500 kN, lấy ố k = 1.4

Bảng 6.11 Bảng tổng hợp SCT cọc D800

Giá trị tiêu chuẩn SCT

Sơ bộ số lượng cọc

Số lượng cọc được xác định theo công thức sơ bộ: n = (1.0 ÷1.4) N tc

 n là số cọc trong đài

 N tc tải trọng tiêu chuẩn truyền xuống móng.

 R c,d giá trị tính toán SCT thiết kế cọc đơn

Bố trí cọc: khoảng cách giữa 2 tim cọc phải ≥ 3d, khoảng cách giữa tim cọc và mép bằng d (với d là kích thước cạnh cọc).

Cọc bố trí sao cho tim cột trùng với trọng tâm nhóm cọc.

Bảng 6.12 Bảng tính toán số lượng cọc dưới cột

Tầng hầm 2 là một không gian quan trọng trong kiến trúc của nhiều công trình, thường được sử dụng cho các mục đích như bãi đỗ xe, kho lưu trữ hoặc các tiện ích khác Với thiết kế hợp lý, tầng hầm 2 không chỉ tối ưu hóa diện tích sử dụng mà còn đảm bảo an toàn và tiện nghi cho người sử dụng Việc quản lý và bảo trì tầng hầm 2 cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì giá trị và hiệu suất của toàn bộ công trình.

Xác định độ lún của cọc đơn

Mục 7.4.2, TCVN 10304-2014, độ lún của cọc đơn không mở rông mũi

 N = 9610.9KN: tải trọng thẳng đứng lớn nhất tác dụng lên cọc tính bằng MN

 Hệ số poisson ν = 0.25 lấy đối với đất cát và đất sét.

Bảng 6.13 Bảng xác định modul biến dạng đất E

 Hệ số β được xác định theo công thức β = β

Trong đó các hệ số xác định như sau: π 0.8 2 χ = EA

4 = 378.13 - độ cứng tương đối của cọc; G1I 2109.5×0.05×0.8

EA là độ cứng thân cọc chịu nén, tính bằng MN λ 1 k n =

 d đồng nhất có đặt trưng G 1 và t 1 ;

 ' = 0.17 ln  k n G 1 l  = 0.79 - hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối;

G 2 được lấy trong phạm vi bằng 0.5L, từ độ sâu L đến độ sâu 1.5L kể từ định

- Độ cứng của cọc đơn k

Mặt bằng cọc

(Bản vẽ kèm theo thuyết minh)

Thiết kế móng M1 (D-3)

6.7.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc

Hình 6.3 Phản lực đầu cọc móng M1 (D-3)Nhận xét:

Cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy.

6.7.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới đáy khối móng quy ước

- Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua ϕ

II,tb ϕ i là góc ma sát trong từng lớp đất có chiều dày li mà cọc xuyên qua l i là bề dày đoạn cọc trong lớp đất i

Bảng 6.15 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước

- Kích thước khối móng quy ước

- Trọng lượng khối móng quy ước

Trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước.

Trọng lượng cọc và đài

Pcọc + đài móng = [Vcọc + Vđài móng ] × ttb = 2×55×0.503×25 + 2×4×1.6×25= 1703.25kN

Trọng lượng các lớp đất khối móng quy ước

Pđất = Bqu×Lqu×Hqu×ttb = 14.4×16.4×56.6×21.61= 288855.826 kN

Bảng 6.16 Bảng xác định dung trọng đẩy nổi trung bình khối móng quy ước

Wqu = Pcọc + đài móng + Pđất = 1703.25+288855.826)0559.076 kN

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước

- Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước

-Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước

R II= m 1 k× tc m 2 ( AB qu γ II + Bh γ ' II + Dc II − γ II × h 0 )

A = 1.716, B = 7.862, D = 10.214 tương ứng với t = 34.86° (tra Bảng 14, TCVN 9362-

2012) t II = 11.57kN/m 3 , t II ’ = 21.61kN/m 3 , c = 5 kN/m 2

Chiều sâu đến nền tầng hầm là h 0 = h - h td = 63.4– 56.83 = 6.569m

Chiều sâu tính đổi từ nền tầng hầm bên trong nhà có tầng hầm được xác định với h1 = 56.6m và h2 = 0.2m, tương ứng với chiều dày lớp đất phía trên đáy móng quy ước và chiều dày sàn tầng hầm.

 kc = 25kN / m 3 là trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích sàn tầng hầm Với những giá trị trên, ta tính được R II = 16166.01kN / m 2

- Kiểm tra lún khối móng quy ước

Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi = 1m.

Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện σ i bt ≥ 5σ i gl (vị trí ngừng tính lún). σ bt = σ bt + γ h i i −1 i i

Trong đó : k 0i tra bảng C.1, TCVN 9362 - 2012, phụ thuộc vào tỉ số σ bt 0 σ gl

Theo mục C.1.6, TCVN 9362 - 2012, độ lún tính theo phương pháp cộng tác dụng: n σ ×h

= 0.8 - hệ số không thứ nguyên hi - chiều dày lớp đất thứ i

E i - mô đun biến dạng của lớp đất thứ i

Bảng 6.17 Bảng tính lún móng M1 (D-3)

Theo TCVN 5574-2018, mục 6.2.5.4, các kết cấu dạng bản chịu lực phân bố đều trên một diện tích hạn chế cần được tính toán để đảm bảo khả năng chống nén thủng.

F xt - lực xuyên thủng, bằng tổng phản lực các cọc nằm ngoài tháp chống xuyên.

Fcx - lực chống xuyên t = 1- hệ số lấy đối với bê tông nặng.

Cường độ chịu kéo của bê tông được xác định là R bt = 1.2MPa Chiều cao và bề rộng cột lần lượt được ký hiệu là h c và b c Chiều cao tính toán của móng được tính là h 0 = H d - a = 2 - 0.05 = 1.95m Hình chiếu của đường nối giữa cột và hàng cọc trên mặt phẳng nằm ngang được ký hiệu là c, với giá trị c = 0.4 m Cuối cùng, công thức tính toán tổng chiều dài là u m = 2 ( h c + b c + 2c ) = 2 ( 3.4 + 0.8 + 2 × 0.4 ) = 10m.

.4 = 69071.875kN Cọc thỏa điều kiện xuyên thủng.

6.7.5 Tính cốt thép cho đài móng

Hình 6.4 Biểu đồ màu M11 Hình 6.5 Biểu đồ màu M22

Bảng 6.18 Bảng tính thép đài móng M2 (D-3)

Thiết kế móng lõi thang máy

6.8.1 Nội lực móng lõi thang máy

6.8.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc

Hình 6.9 Phản lực đầu cọc móng LTM M3 Nhận xét:

Cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy.

6.8.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới đáy khối móng quy ước

Bảng 6.20 Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới dáy móng

Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy móng

Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua ϕ

II,tb ϕ i là góc ma sát trong từng lớp đất dày li mà cọc xuyên qua l i là bề dày đoạn cọc trong lớp đất i

Kích thước khối móng quy ước

Chiều rộng Bqu = ( B − d) + 2Lc tan

Chiều cao H qu = L coc + H đài

Trọng lượng khối móng quy ước

+Trọng lượng cọc và đài

Pcọc + đài móng = [V cọc + V đài móng ]×t bt

+Trọng lượng các lớp đất khối móng quy ước

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước

Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước

RII A, B, D tương ứng với t = 34.86° (tra Bảng 14, TCVN

Trong tiêu chuẩn 9362-2012, t II và t tt đại diện cho trị trung bình trọng lượng của lớp đất dưới đáy móng quy ước, trong khi c là trị số tính toán lực dính của lớp đất dưới đáy khối móng.

- Kiểm tra lún khối móng quy ước

Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành

Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện σi bt nhiều lớp có chiều dày h i = 1m.

≥ 5σ i gl (vị trí ngừng tính lún).

Trong đó : k 0i tra bảng C.1 TCVN 9362 - 2012, phụ thuộc vào tỉ số σ gl Theo mục C.1.6 TCVN 9362 - 2012, độ lún tính theo phương pháp cộng tác dụng: n σ ×h

E Trong đó: β = 0.8 - hệ số không thứ nguyên h i - chiều dày lớp đất thứ i

E i - mô đun biến dạng của lớp đất thứ i Bảng 6.21 Bảng tính lún móng M3

Theo Mục 6.2.5.4 của TCVN 5574-2018, khi thiết kế kết cấu dạng bản chịu lực phân bố đều lên một diện tích hạn chế, cần thực hiện tính toán chống nén thủng để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

F xt - lực xuyên thủng, bằng tổng phản lực các cọc nằm ngoài tháp chống xuyên.

Fcx - lực chống xuyên t = 1- hệ số lấy đối với bê tông nặng.

R bt = 1.15MPa là cường độ chịu kéo của bê tông Chiều cao và bề rộng cột lần lượt là h c và b c Chiều cao tính toán của móng được xác định là h 0 = H d - a = 2.5 - 0.05 = 2.45m Hình chiếu của đường nối giữa cột và hàng cọc trên mặt phẳng nằm ngang được ký hiệu là c, với c = 0.6m Qua kiểm tra, ta có u m = 2 (h c + b c + 2c) = 2 (3.4 + 0.8 + 2 × 0.6) = 10.8m.

Fxt ≤ Fcx = α Rbt um h0 hc 0 = 1 × 1.15 × 10 3 × 10.8 × 2.45 × 2

6 = 124.251.75kN Cọc thỏa điều kiện xuyên thủng.

6.8.5 Tính cốt thép cho đài móng

Hình 6.10 Dãy strip theo phương X

Bảng 6.22 Bảng tính thép đài móng M3 (G-2)

Ngày đăng: 20/12/2021, 06:17

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Bùi Trường Sơn, “Địa chất công trình”, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Địa chất công trình
Nhà XB: NXB Đại học Quốc gia TP.HCM
2. Lê Bá Huế, “Khung bê tông cốt thép toàn khối”, NXB Khoa học kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Khung bê tông cốt thép toàn khối
Nhà XB: NXB Khoa học kỹ thuật
3. Nguyễn Bá Kế, “Thiết kế và thi công móng sâu”, NXB Xây Dựng, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết kế và thi công móng sâu
Nhà XB: NXB Xây Dựng
4. Nguyễn Đình Cống, “Sàn bê tông cốt thép toàn khối”, NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sàn bê tông cốt thép toàn khối
Nhà XB: NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008
5. Nguyễn Đình Cống, “Tính toán thực hành cấu kiện BTCT” - Tập 1, NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán thực hành cấu kiện BTCT
Nhà XB: NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009
6. Nguyễn Đức Nguôn, “Địa kỹ thuật trong xây dựng công trình ngầm dân dụng và công nghiệp”, NXB Xây Dựng - Hà Nội - 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Địa kỹ thuật trong xây dựng công trình ngầm dân dụng và công nghiệp
Nhà XB: NXB Xây Dựng - Hà Nội - 2011
7. Nguyễn Đức Thiềm, “Cấu tạo kiến trúc và chọn hình kết cấu”, NXB Xây Dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cấu tạo kiến trúc và chọn hình kết cấu
Nhà XB: NXB Xây Dựng
8. Nguyễn Thi Xuân, “Giáo trình kết cấu công trình”, NXB Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình kết cấu công trình
Nhà XB: NXB Hà Nội
9. Nguyễn Tổng, “Hiện tượng võng từ biến – co ngót”, Tp.Hồ Chí Minh 2017 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hiện tượng võng từ biến – co ngót
10. Nguyễn Tổng, “Mô hình truyền lực”, Tp.Hồ Chí Minh 2017 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mô hình truyền lực
11. Nguyễn Tổng, “Hướng dẫn đồ án Nền-Móng”, Tp.Hồ Chí Minh 2018 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng dẫn đồ án Nền-Móng
12. Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống (2006), “Kết cấu bê tông cốt thép - Phần cấu kiện cơ bản”, NXB KHKT, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kết cấu bê tông cốt thép - Phần cấu kiện cơ bản
Tác giả: Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống
Nhà XB: NXB KHKT
Năm: 2006
13. Phạm Văn Hội (chủ biên), “Kết cấu thép: Cấu kiện cơ bản”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kết cấu thép: Cấu kiện cơ bản
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học vàKỹ thuật
14. QCXDVN 02-2008/BXD, “Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam, Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng (Phần 1)” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam, Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng (Phần 1)
15. TCVN 4453-1995, “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối”, NXB Xây Dựng, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối
Nhà XB: NXB Xây Dựng
16. TCVN 9395-2012, “Cọc khoan nhồi – thi công và nghiệm thu”, NXB Xây Dựng, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cọc khoan nhồi – thi công và nghiệm thu
Nhà XB: NXB Xây Dựng
17. TCVN 9395-2012, “Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm hiện trường - thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm hiện trường - thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
18. Võ Phán, “Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng”, NXB Đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng
Nhà XB: NXB Đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 2.8. Bảng tính gió tĩnh - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 2.8. Bảng tính gió tĩnh (Trang 28)
Hình 2.2 .  Mô hình không gian công trình (3D View) - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Hình 2.2 Mô hình không gian công trình (3D View) (Trang 30)
Bảng 4  TCVN 229-1999 - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 4 TCVN 229-1999 (Trang 33)
Bảng 2.14. Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 2.14. Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng (Trang 38)
Hình 2.6. Đồ thị xác định hệ số động lực ζ i - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Hình 2.6. Đồ thị xác định hệ số động lực ζ i (Trang 39)
Bảng 2.16. Bảng kết quả gió động theo phương Y - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 2.16. Bảng kết quả gió động theo phương Y (Trang 41)
Bảng 2.18. Kết quả tổ hợp gió tĩnh + động - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 2.18. Kết quả tổ hợp gió tĩnh + động (Trang 45)
Bảng 2.26. Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 2.26. Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng (Trang 56)
Bảng 2.27. Bảng phân phối lực cắt đáy lên từng tầng theo mode 1 - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Bảng 2.27. Bảng phân phối lực cắt đáy lên từng tầng theo mode 1 (Trang 58)
Hình 3.1. Mặt bằng kết cầu dầm sàn điển hình - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Hình 3.1. Mặt bằng kết cầu dầm sàn điển hình (Trang 68)
Hình 3.2. Tĩnh tải các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Hình 3.2. Tĩnh tải các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn (Trang 68)
Hình 3.4. Biểu đồ màu moment M11 - (Đồ án tốt nghiệp) cao ốc happy building
Hình 3.4. Biểu đồ màu moment M11 (Trang 69)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w