KIẾN TRÚC
ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
1.1 Sự cần thiết phải đầu tƣ và cơ sở pháp lý.
1.1.1 Sự cần thiết phải đầu tƣ.
Trong bối cảnh quỹ đất ngày càng hạn chế, việc lựa chọn hình thức xây dựng nhà ở cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dân Điều này không chỉ giúp tiết kiệm đất mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình.
Công trình được thiết kế phù hợp với quy hoạch đô thị và tuân thủ các quy định trong tiêu chuẩn thiết kế nhà ở TCVN 4451:1987 cùng với các tiêu chuẩn liên quan khác.
Công trình thiết kế theo tiêu chuẩn cấp II: TCXD 9386:2012.
1.2 Đặc điểm khí hậu tự nhiên và đặc điểm khu đất.
1.2.1 Các điều kiện khí hậu tự nhiên của TP Hồ Chí Minh.
Thành phố Hồ Chí Minh có hai mùa rõ rệt:
+ Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 11
+ Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau
1.2.2 Tình hình địa chất công trình và địa chất thủy văn.
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long
Kết quả khảo sát cho thấy nền đất bao gồm nhiều lớp đất khác nhau với độ dốc nhỏ Do đó, có thể xem xét rằng nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo tương tự như mặt cắt địa chất Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới.
Công trình tọa lạc tại Phường Hiệp Bình Chánh, Quận Thủ Đức, TP.HCM, sở hữu vị trí thoáng đãng và đẹp mắt, góp phần tạo điểm nhấn nổi bật và mang lại sự hài hòa hiện đại cho quy hoạch tổng thể khu dân cư.
Dự án gồm 13 tầng chung cư, một tầng lửng, một tầng trệt, một tầng kỹ thuật trên mái, một tầng hầm và một tầng mái Cốt ± 0.00m được xác định tại mặt sàn tầng trệt, trong khi mặt đất tự nhiên ở cốt 0.00m và mặt sàn tầng hầm ở cốt -3.750m.
Tầng hầm được thiết kế với thang máy nằm ở vị trí trung tâm, xung quanh là khu vực đậu xe ô tô Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm và trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý, nhằm giảm thiểu chiều dài ống dẫn.
Tầng 1, tầng lửng dành cho quán bar café, phòng sinh hoạt cộng đồng, sảnh chung cƣ, khu dịch vụ thương mại nhằm phục vụ nhu cầu mua bán.
Tầng 2-11: bố trí căn hộ phục vụ nhu cầu ở Mỗi tầng là có diện tích 896 m 2 đƣợc bố trí 8 căn hộ
Tầng 12-13: bố trí căn hộ phục vụ nhu cầu ở Mỗi tầng là có diện tích 896 m 2 đƣợc bố trí 8 căn hộ.
1.2.3.3 Hiện trạng về kỹ thuật đô thị.
Nguồn điện và nước chính cùng hệ thống dự phòng được trang bị đầy đủ, đảm bảo hoạt động liên tục 24/24 giờ Đất xây dựng công trình bằng phẳng, không có công trình cũ hay công trình ngầm bên dưới, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công và bố trí tổng bình đồ.
STT Hạng mục Diện tích Diệntích
Số tầng Ghi chú xây dựng sàn
Công trình tầng trệt,1 tầng
1 Khu chung cƣ 896 m 2 14304 m 2 cấp I, xây lửng, 1 tầng hầm,
2 Khu vực để ôtô 319.05 m 2 319.05 m 2 1 xây mới
1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng.
Dựa trên đặc điểm mặt bằng khu đất và yêu cầu công trình theo tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, thiết kế tổng mặt bằng cần phải phù hợp với công năng sử dụng của từng loại công trình.
Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận dễ dàng với công trình.
1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc.
1.4.2.1 Giải pháp mặt bằng các tầng.
Mặt bằng tầng hầm được thiết kế hợp lý với thang máy đặt ở giữa và khu vực đậu xe ô tô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải, bể tự hoại, ga thu nước và hệ thống thông gió được sắp xếp một cách khoa học nhằm giảm thiểu chiều dài ống dẫn.
Tầng trệt được thiết kế với nhiều tiện ích, bao gồm khu dịch vụ thương mại, quán bar café, và phòng sinh hoạt cộng đồng Ngoài ra, còn có dịch vụ y tế, các phòng kỹ thuật, cùng với sảnh lớn và phòng chờ để tiếp đón khách.
Mặt bằng tầng lửng: bố trí các phòng dịch vụ thương mại, nhà trẻ chung cư, phòng vệ sinh, phòng kỹ thuật, phòng rác…
Mặt bằng tầng 2- 13: bố trí 8 căn hộ phục vụ nhu cầu ăn ở.
Mặt bằng sân thượng và mặt bằng tầng kỹ thuật cần được bố trí hợp lý các phương tiện kỹ thuật như điều hòa, thiết bị thông tin, bể nước mái và hệ thống thang máy để đảm bảo hiệu quả sử dụng và tính năng hoạt động tối ưu.
Hình 1.3: Mặt đứng công trình
Hình 1.4: Mặt đứng bên công trình
Tầng hầm cao 3.75m; Tầng trệt cao 4.2 m.; Tầng lửng cao 3.6 m.; Tầng 1-13 cao 3.6 m ;Tầng kĩ thuật 2.2 m, Tầng mái 0.5 m.
Hình 1.5: Mặt cắt công trình A-A
Hình 1.6: Mặt cắt công trình B-B 1.4.2.4 Giải pháp hệ thống giao thông.
Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang.
Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy.
Kết cấu chịu lực bao gồm hệ thống tường, vách cứng, lõi cứng và sàn dầm chịu lực, đảm nhận vai trò quan trọng trong việc chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang.
Hình 1.7: Phương án kết cấu
1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác.
Tận dụng ánh sáng tự nhiên tối đa, công trình được trang bị hệ thống cửa sổ kính ở tất cả các mặt Mỗi mặt đều có ban công giúp thông gió và chiếu sáng cho các phòng.
Tận dụng hiệu quả thông gió tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ, hệ thống điều hòa không khí được thiết kế để xử lý và làm lạnh không khí qua các ống dẫn chạy dọc theo hộp kỹ thuật và phân phối ngang trong trần, đảm bảo đến các vị trí tiêu thụ.
Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của đô thị vào nhà thông qua phòng máy điện.
Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được đưa vào bể ngầm tại tầng hầm của công trình, sau đó được bơm lên bể trên tầng thượng Từ bể này, nước được phân phối đến các phòng trong tòa nhà.
KẾT CẤU 23 CHƯƠNG 1: HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU 24
1.1 Hệ kết cấu chịu lực.
Dựa trên phân tích các ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của từng loại kết cấu chịu lực trong chương 1, chúng tôi quyết định lựa chọn hệ chịu lực chính cho công trình là khung-giằng.
1.1.1 Phương pháp tính toán kết cấu.
Việc sử dụng mô hình không gian trong tính toán kết cấu nhà cao tầng giúp nâng cao độ chính xác và phản ánh sát thực hơn về hoạt động của công trình.
1.1.1.2 Tải trọng tác dụng lên công trình. a) Tải trọng thẳng đứng.
+ Trọng lƣợng bản thân kết cấu.
+ Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn, các thiết bị b) Tải trọng ngang.
+ Gồm gió tĩnh, và do chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên đến mái là 57.8m
> 40m, nên căn cứ vào tiêu chuẩn ta phải tính thành phần động của tải trọng gió.
+ Tải trọng động đất tính theo TCXDVN 9386:2012
1.1.1.3 Phương pháp xác định nội lực và chuyển vị.
Hiện nay, có ba trường phái tính toán hệ chịu lực cho nhà nhiều tầng, bao gồm: Mô hình liên tục thuần tuý, Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối) và Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn).
1.1.1.4 Lựa chọn công cụ tính toán. a/ Phần mềm SAFE v12 b/ Phần mềm ETABS v9.7.1 c/ Phần mềm Microsoft Excel 2010
1.1.1.5 Các tiêu chuẩn, vi phạm tính toán.
TCVN 2737:1995-Tải trọng và tác động-tiêu chuẩn thiết kế.
TCXD229:1999-Chỉ dẫn TT thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
TCVN 5574:2012-Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép
TCVN 9386:2012-Thiết kế công trình chịu động đất
TCXD 198:1997-Nhà cao tầng - thiết kế kết cấu BTCT toàn khối
TCXD 10304:2014-Tiêu chuẩn thiết kế Móng cọc
TCXD 195:1997-Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1 SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH – PHƯƠNG ÁN PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG
Hình 2.1: Mặt bằng sàn tầng điển hình 2.1.2 Chọn sơ bộ kích thước sàn
Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức: h b mD
Với D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng m = 30 ÷ 35 cho bản loại dầm với l là nhịp bản m = 40 ÷ 45 cho bản kê bốn cạnh với l là cạnh ngắn
Do trong mặt bẳng sàn tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc theo hai phương dạng bản kê 4 cạnh, vì vậy chọn các hệ số nhƣ sau:
Suy ra chọn sơ bộ chiều dày bản sàn là 140mm
2.1.2.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm
Tiết diện dầm được chọn giống nhau cho các tầng và kích thước được chọn sơ bộ theo công thức sau:
Với L là chiều dài nhịp dầm
2 Suy ra: Chọn dầm chính có tiết diện: b x h=(300x550)mm
2.1.2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:
- Tiết diện cột A 0 đƣợc xác định theo công thức
+ R b - Cường độ tính toán về nén của bê tông.
+ N - Lực nén, đƣợc tính toán bằng công thức nhƣ sau: N=m s qF s
+ F s - Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.
+ m s - Số sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái.
Tải trọng tương đương trên mỗi mét vuông mặt sàn, ký hiệu là q, bao gồm cả tải trọng thường xuyên và tạm thời từ bản sàn, cũng như trọng lượng của dầm, tường và cột Giá trị này được phân bố đều trên sàn và thường được xác định dựa trên kinh nghiệm thiết kế.
+ Với nhà có bề dày sàn là bé (10÷14cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q=1÷1,4(T/m 2 )
Hệ số k t được xác định dựa trên các yếu tố như mômen uốn, hàm lượng cốt thép và độ mảnh của cột Khi mômen uốn lớn và độ mảnh cột cao, giá trị k t thường nằm trong khoảng 1,3 đến 1,5 Ngược lại, nếu mômen uốn nhỏ, k t sẽ được chọn trong khoảng 1,1 đến 1,2, dựa trên phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế.
+ Chọn sơ bộ tiết diện cột:
Chọn tiết diện cột k t N k t m s qF s 1,2.14.0,14.((375+180).215)
Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải g và hoạt tải p
Tĩnh tải tính toán gồm trọng lƣợng bản thân sàn bêtông cốt thép, trọng lƣợng các lớp hoàn thiện và trọng lượng tường xây trên sàn. g g s g ht g t
Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn (g) bao gồm nhiều thành phần khác nhau Đầu tiên, tĩnh tải do bản thân sàn bê tông cốt thép (gs) là một yếu tố quan trọng Tiếp theo, tĩnh tải do bản thân các lớp hoàn thiện (ght) cũng cần được xem xét Cuối cùng, tĩnh tải do tường xây trên sàn (gt) là một phần không thể thiếu trong việc tính toán tổng tĩnh tải.
Hoạt tải tiêu chuẩn p tc của sàn đƣợc tra trong TCVN 2737:1995
Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn, trọng lượng tường ngăn xây dựng trực tiếp lên sàn đƣợc qui về tải phân bố đều trên diện tích sàn.
Bảng 2.1: Trọng lƣợng các lớp cấu tạo sàn điển hình
Chiều dày Trọng lƣợng g s tc Hệ số
Lớp vật liệu vƣợt tải g s tt
Tổng cộng: g tc 4.13 kN/m 2 g tt 4.67 kN/m 2
Bảng 2.2: Trọng lƣợng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh Chiều dày Trọng lƣợng g s tc Hệ số g s tt
Lớp vật liệu riêng vƣợt tải δ(m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) γ(kN/m 3 ) n
Tải trọng thường xuyên từ tường xây có thể được quy đổi thành tải phân bố đều trên sàn Tải trọng này do tường ngăn gây ra được tính theo công thức g = tt/n, trong đó g là tải trọng, tt là tổng tải trọng và n là diện tích sàn.
Trong đó: δ: bề dày tường
: tải trọng tường n: hệ số vƣợt tải l: chiều dài tường h: chiều cao tường
Bảng 2.3: Tải trọng tường ngăn Ô sàn n (kN/m 3 ) b(m) h(m) L(m) Q t (kN) S (m 2 ) g t (kN/m 2 )
Theo TCVN 2737:1995 hoạt tải tác dụng lên sàn đƣợc lấy nhƣ sau
Bảng 2.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn
Loại phòng p tc n p tt (kN/m 2 )
Văn phòng, phòng thí nghiệm 2 1.2 2.4
Bảng 2.5: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên từng ô sàn Ô sàn Tĩnh tải kN/m 2 Hoạt tải kN/m 2
2.1.4 Tính toán nội lực sàn
2.1.4.1 Sàn loại bản dầm Ô sàn đƣợc tính theo loại bản dầm khi tỉ số
Liên kết giữa dầm và sàn được xem là liên kết ngàm khi chiều cao dầm là 140 mm và chiều rộng là 1 mm Để phân tích, ta cắt một dải bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn, với b = 1m.
2.1.4.2 Sàn loại bản kê bốn cạnh. Ô sàn đƣợc tính theo loại bản dầm khi tỉ số
1 mm, hs = 120 mm nên liên kết giữa dầm và sàn đƣợc coi là liên kết ngàm.Cắt một dải bề rộng 1m sơ đồ tính nhƣ sau: b=1m
Các hệ số m91, k91, m92, k92 tra bảng theo sơ đồ 9.
2.1.4 3 Giá trị nội lực của bản sàn
Bảng 2.6: Nội lực sàn bản kê m 91 M 1 (kN.m)
Bảng 2.7: Nội lực sàn bản dầm
2.1.5 Tính cốt thép cho sàn
2.1.5.1 Các thông số vật liệu
Bê tông cấp độ bền B25 có Rb= 14.5 MPa, Rbt=1.05 MPa
2.1.5.2 Tính toán cốt thép cho sàn
10 đƣợc dùng tính thép chịu lực:
Bảng 2.8: Bảng tính thép sàn
2.1.5.3 Điều kiện neo buộc cốt thép
Việc neo buộc cốt thép được thực hiện bằng cách kéo căng vượt quá tiết diện, đảm bảo rằng cốt thép có thể chịu toàn bộ cường độ kéo trong một đoạn lan.
2.2 TÍNH TOÁN SÀN DẦM DÙNG PHẦN MỀM SAFE
2.2.1.1 Định nghĩa đặc trƣng vật liệu:
+ Weight per unit Volume: 25 kN/m 3
2.2.1.2 Định nghĩa các trường hợp tải trọng:
- Trong oad Patterns khai báo tĩnh tải với hệ số Self Weight Multiplier 1.1.
- COMB1: 1 tĩnh tải + 1 hoạt tải
Bảng 2.9: Bảng khai báo tải trọng tác dụng lên sàn trong SAFE Ô sàn Tĩnh tải kN/m 2 Hoạt tải kN/m 2
Hình 2.2: Gán tĩnh tải lên sàn trong mô hình SAFE
Hình 2.3: Gán hoạt tải trong mô hình
SAFE 2.2.2 Nội lực trên các STRIP
2.2.2.1 Momen bản sàn trên các STRIP theo phương trục X
Hình 2.4: Chia STRIP theo phương trục X
Hình 2.5: Momen trên STRIP theo phương trục X
3.7.2.2 Momen bản sàn trên các STRIP theo phương trục Y.
Hình 2.6: Chia STRIP theo phương trục Y
Hình 2.7: Momen trên STRIP theo phương trục
Y 3.7.4 Tính cốt thép cho sàn:
+ Với: b00(mm) ; h o =h-a0-255(mm) a bv (mm) => a%(mm)
+ Thép AIII 10 đƣợc dùng tính thép chịu lực:
Bảng 2.10: Chọn thép sàn bằng nội lực theo phương X từ mô hình SAFE
Strip Trục Out M max l h a As As/1 % μ ỉ As chon put kN-m mm mm mm mm2 mm2 mm2
Strip Trục Out M max l h a As As/1 % μ ỉ As chon put kN-m mm mm mm mm2 mm2 mm2
Bảng 2.11: Chọn thép sàn bằng nội lực theo phương Y từ mô hình SAFE
M a As p c putC L h As As/1 % μ max m ỉ chon
Tex Tex ase mm mm mm2 mm2 kN-m m mm2 t t Text
M a As p c putC L h As As/1 % μ max m ỉ chon
Tex Tex ase mm mm mm2 mm2 kN-m m mm2 t t Text
M a As p c putC L h As As/1 % μ max m ỉ chon
Tex Tex ase mm mm mm2 mm2 kN-m m mm2 t t Text
2.2.3 So sánh kết quả giữa phương pháp tra ô bản và phương pháp d ng phần mềm SAFE:
- Xét dãy ô sàn vuông góc với trục X nhƣ hình vẽ trong mô hình Safe:
Bảng 2.12 : So sánh momen tại nhịp
Phương PP tính PP dùng Ô bản PP tính tay phần mềm phần mềm
Bảng 2.13 : So sánh momen tại gối
Phương PP tính PP dùng Ô bản PP tính tay phần mềm phần mềm
Khi so sánh sơ bộ hai dãy sàn theo nhịp, kết quả nội lực thu được từ phần mềm SAFE cho thấy giá trị lớn hơn so với việc tra cứu giá trị momen của các ô bản, điều này phản ánh chính xác bản chất hoạt động của dầm phụ kê lên dầm chính.
2.2.4 Kiểm tra lực cắt sàn
Dùng phần mềm Safe ta có đƣợc lực cắt lớn nhất trong sàn (SB8 và SA8) Q=max V13 , V23 .059(KN)
+ Cắt bản sàn ra dải có bề rộng b0(cm) để tính toán khả năng chịu cắt của sàn
+ Đặc trƣng tiết diện b0(cm) ;h(cm) a=a bv +0.5=1.5+0.5.10=2(cm) ; h 0 =h-a-2(cm)
- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông sàn Q Q 0 =φ b3 (1+φ f +φ n )γ b
R bt bh 0 + Trong đó: φ b3 =0,6 đối với bê tông nặng φ f=0 đối với tiết diện chữ nhật φ n =0 đối với cấu kiện chịu uốn
Q0 =φb3 (1+φf +φn )γb Rbt bh0 =0,6 (1+0+0)1.2 10 3 1 0.106 (KN) Thỏa mãn
Khả năng chống cắt của bê tông sàn là yếu tố quan trọng đảm bảo an toàn trước lực cắt lớn nhất mà sàn phải chịu Để đánh giá chất lượng sàn, cần thực hiện kiểm tra độ võng và bề rộng khe nứt, giúp xác định tình trạng và độ bền của cấu trúc.
- Ô bản đƣợc chọn là S(7.9x8) Nhịp của ô bản lần lƣợt l1 =7.9(m) ; l 2 =8(m)
- Cắt ô sàn theo mỗi phương có b =1m ; xem độ võng của bản sàn lúc này như độ võng của dầm có kích thước b =1m; h = 0,14m được ngàm ở hai đầu.
- Tĩnh tải tiêu chuẩn : gtc=4.13+4.01=8.14 KN/m 2 ;
- Hoạt tải tiêu chuẩn : ptc=1.5 KN/m ; Hoạt tải tiêu chuẩn dài hạn : ptc=0.7 KN/m
- Độ võng cho phép theo TCVN 5574-2012: Đối với sàn L=8>6(m) f = 2501
- Momen lớn nhất do tổng tải trọng g= gtc+ ptc=8.14 +1.5 tác dụng ngắn hạn tính toán từ SAFE ta đƣợc:
- Momen lớn nhất do tải trọng g= gtc+ ptc =8.14 +0.7 ( TCVN-2737) tác dụng dài hạn tính toán từ SAFE ta đƣợc :
- Các đại lƣợng đặc trƣng tính toán: Đặc trƣng tiết diện b=1(m) ;h=0.14(m) ; L=8(m) a=a bv +0.5=0.015+0.5×0.01=0.02(m) ; h 0 =h-a=0.14-
Rb.ser " MPa;Rbt.ser =1.8 MPa;Eb 2500 MPa ; Thép AIII: Es 0000MPa Thép bố trí cần kiểm tra AIII: 10a200; A s =3.93 10 -5 (m 2 ); A s ' =0(m 2 )
Hệ số quy đổi giữa bê tông và thép α= E s
A red =bh+α(As +As ' )=1 0.12+6,154(3.93 10 -5 +0)=0.12024(m 2 ) bh 2 10.12 2
0.12024 rpl =r0 =0.02005(m) Đối với tiết diện chữ nhật γ=1,75 Wpl =γWred =1,75 2.40965 10 -3 =4.217 10 -3 (cm 3 ) Đối với Bê tông B30 ζsc @ MPa
Mrp =ζsc As (h0 -x0 +rpl )-ζsc A s ' (x0 -a ' -rpl )
M cr =Rbt.ser Wpl -Mrp =1.8 10 3 4.217 10 -3 -0.0943=7.4963(KN.m)
Kiểm tra khả năng chống nứt của cấu kiện:
1 =8.922 (KN.m)>M crc =7.4963(KN.m) Nên sàn bị nứt.
Tính bề rộng vết nứt :
Tính bề rộng vết nứt a crc,lt tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng
Thay các giá trị vào biểu thức :
Tính bề rộng vết nứt a crc,ld tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn :
As z 39374.13 Thay các giá trị vào biểu thức :
Tính bề rộng vết nứt a crc,2 tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn :
Thay các giá trị vào biểu thức :
Bề rộng vết nứt : acrc =acrc.lt -a crc.ld +acrc.2 =0.205-0.17826+0.17167=0.19841(mm) k=1.506 hYm=>k=1.51
Bản thành xem nhƣ là cấu kiện chịu uốn có sơ đồ tính và dạng tải trọng nhƣ sau:
Bản thành có tỷ số giữa cạnh dài trên cạnh ngắn: L 9
=4.09>2 Vậy bản h 2.2 thành thuộc loại bản dầm, cắt một dải bản theo phương cạnh ngắn (cạnh h), có bề rộng b 1m để tính.
Thành bể là một cấu kiện chịu nén lệch tâm, thường được tính toán với tiêu chí an toàn, trong đó bỏ qua trọng lượng bản thân của thành bể Để đánh giá chính xác, thành bể được xem như một cấu kiện chịu uốn.
+ Cạnh dưới ngàm vào bản đáy
+ Cạnh trên tựa đơn có hệ dầm nắp bao quanh theo chu vi
Do bản nắp tựa lên thành bể và thành bể có phương lực tác dụng có độ cứng lớn hơn nên ta chọn sơ đồ 1 ngàm , 1 tựa đơn.
Hình 4.7: Bản thành bể nước
4.4.2Nội lực và tính toán cốt thép
Bảng 4.4: Kết quả tính cốt thép bản thành vách C
Vị trí M (kN.m) h ho α m ξ A sc muy Bố trí A sc muy
4.5 Tính toán bản đáy bể nước bằng Sap 2000.
Chọn bản đáy có bề dày 200mm, dầm đáy có kích thước như hình vẽ
Tỉ số: L 2 4.5 1 2 bản làm việc hai phương.
Vậy sơ đồ tính là bản 4 đầu ngàm nội lực ô bản tra theo sơ đồ 9
4.5.2Tải trọng tác động Tĩnh tải:
Các lớp cấu tạo bản đáy:
Bảng 4.5: Tải trọng tác dụng lên bản đáy
Các lớp cấu tạo lƣợng số g s (kN/m 2 )
Tổng tải tác dụng lên đáy bể: q tt = 24.2 + 6.37 = 30.57 (kN/m²).
4.5.3 Tính toán bản đáy bằng phần mềm Sap 2000.
4.5.1.1 Định nghĩa đặc trƣng vật liệu:
+ Weight per unit Volume: 25 kN/m 3
- Định nghĩa tiết diện sàn, dầm, cột, vách lõi thang:
4.5.4 Nội lực của bản đáy
Hình 4.9: Momen bản đáy 4.5.5 Tính cốt thép cho sàn:
Vị trí M (daNm) h ho αm ξ A sc muy Bố trí A sc muy
4.5.6 Kiểm tra võng cho sàn:
- Kiểm tra độ võng sàn:
- Chọn ô sàn lớn nhất trong sàn bẳn nắp để kiểm tra độ võng.
- Ô bản đƣợc chọn là S(7.5x9) Nhịp của ô bản lần lƣợt l1 =7.5(m) ; l 2 =9(m)
- Cắt ô sàn theo mỗi phương có b =1m ; xem độ võng của bản sàn lúc này như độ võng của dầm có kích thước b =0.2m; h = 0,5m được ngàm ở hai đầu.
- Tĩnh tải tiêu chuẩn : gtc=5.94 KN/m 2 ; Hoạt tải tiêu chuẩn : ptc KN/m 2
- Độ võng cho phép theo TCVN 5574-2012: Đối với sàn L=7.5(m) f = 250 1 L= 250 1 7.5=0.034(m)
- Momen lớn nhất do tổng tải trọng tác dụng ngắn hạn gây ra :
-Momen lớn nhất do tải trọng dài hạn gây ra g= gtc+0.3 ptc.34 tác dụng gây ra : 180.5981
- Các đại lƣợng đặc trƣng tính toán: Đặc trƣng tiết diện b=1(m) ;h=0.2(m) ; L=7.5(m) a=a bv +0.5=0.015+0.5×0.012=0.02(m) ; h 0 =h-a=0.2-0.021=0.179(m)
Bê tông B25: R b.ser 5 MPa;R bt.ser =1.6 MPa;E b 0000 MPa
Thép bố trí cần kiểm tra AIII: 12a100; A s =1.13110 -4 (m 2 ); A s ' =0(m 2 )
Hệ số quy đổi giữa bê tông và thép α= E s
0.207 rpl =r0 =0.03163(m) Đối với tiết diện chữ nhật γ=1,75 Wpl =γWred =1,75 6.547 10 -3 46 10 -3 (cm 3 ) Đối với Bê tông B25 ζsc @ MPa
Mrp =ζsc As (h0 -x0 +rpl )-ζsc A s ' (x0 -a ' -rpl )
Mcr =Rbt.ser Wpl -Mrp =1.8 10 3 11.46 10 -3 -0.513 115(KN.m)
Kiểm tra khả năng chống nứt của cấu kiện:
Nên bản đáy bị nứt.
Tính bề rộng vết nứt :
Tính bề rộng vết nứt a crc,lt tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng
As z 1131 133.63 Thay các giá trị vào biểu thức :
Tính bề rộng vết nứt a crc,ld tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn :
Thay các giá trị vào biểu thức :
Tính bề rộng vết nứt a crc,2 tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn :
As z 1131 139.51 Thay các giá trị vào biểu thức :
Bề rộng vết nứt : acrc =a crc.lt -acrc.ld +a crc.2 =0.26444-0.18464+0.17689=0.25669(mm) Qbt < Qmax Không tính cốt đai
- Bước cốt đai chọn theo cấu tạo: s ct s ct min h
Bước cốt đai được chọn: s min( s ct ) 150mm
- Cốt đai đƣợc bố trí trên hai đầu dầm 1
4 L là 8 có bước đai s 150( mm)
- Cốt đai đƣợc bố trí trên giữa dầm
3h 3.400 300 chọn theo cấu tạo s ct min 4 4 500
12 L là 8 có bước đai s 250( mm) vì được
Dầm DN2 (200×400) có Q2max = 238.39 kN
Khả năng chịu cắt của bê tông
=> Qbt >Qmax Không cần tính cốt đai
- Bước cốt đai chọn theo cấu tạo: s ct h = 400 0 sct min 2 2 =s ct 0(mm)
150 Bước cốt đai được chọn: s min( s ct ) 150mm
- Cốt đai đƣợc bố trí trên hai đầu dầm 1
4 L là 8 có bước đai s 150( mm)
- Cốt đai được bố trí trên giữa dầm 12 L là 8 có bước đai s 250( mm) vì được chọn theo cấu tạo s ct min
4.7 Giá trị phản lực tại chân cột
Bảng 4.10: Giá trị phản lực chận cột
Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ
TẢI TRỌNG GIÓ VÀ ĐỘNG ĐẤT
Tiêu chuẩn áp dụng tính toán:
TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
TCXD 299:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995
5.1.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió
Thành phần tĩnh tiêu chuẩn của gió đƣợc xác định theo công thức:
Áp lực gió tiêu chuẩn W0 được xác định theo bản đồ phân vùng trong TCVN 2737:1995 Đối với công trình xây dựng tại TP Hồ Chí Minh, khu vực này thuộc phân vùng IIA với giá trị W0 là 0.83 kN/m².
- c là hệ số khí động lấy theo Bảng 6 trong TCVN 2737:1995 c=0.8 đối với mặt đón gió c=0.6 đối với mặt khuất gió
Hệ số k(zj) phản ánh sự thay đổi của gió theo độ cao và phụ thuộc vào dạng địa hình Giá trị của k(zj) có thể được tra cứu trong bảng 5 hoặc tính toán theo công thức A.23 trong TCVN 229:1999.
z j 0.18 k z j 1.884 cho công trình nằm trong dạng địa hình B
Thành phần tĩnh tính toán của tải trọng gió đƣợc tính theo công thức:
Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió được xác định là n=1.2, trong khi hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian 50 năm là β=1.0, dựa trên bảng 12 TCVN 2737:1995 Chiều cao diện tích đón gió được ký hiệu là h, còn bề rộng đón gió được ký hiệu là L.
Tải trọng gió sẽ đƣợc quy về từng tầng với chiều cao trung bình một tầng hj=3.6 m và đƣợc trình bày trong bảng sau:
Bảng 5.1: Bảng tính toán giá trị gió tĩnh gán vào tâm hình học công trình
Tầng hj(m) zi(m) k(zi) Wjd(kN/m) Wjh(kN/m) WX(kN) WY(kN)
Bảng 5.2: Bảng tọa độ tâm hình học công trình
5.1.2Thành phần động của tải trọng gió
Theo TCXD 229:1999, khi tính toán nhà cao tầng vượt quá 40m, cần phải xem xét thành phần động của tải trọng gió Với chiều cao công trình là 58.3m, việc tính toán tải trọng gió động tác dụng lên công trình là điều cần thiết.
5.1.2.1Xác định thành phần động của tải trọng gió
Mức độ nhạy cảm của công trình được xác định qua mối quan hệ giữa các giá trị tần số dao động riêng, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số giới hạn fL = 1,3 Hz Theo bảng 2, trang 7 của TCXD 229-1999, đối với kết cấu bê tông cốt thép có δ = 0.3 và vùng áp lực gió II, tần số giới hạn này là 1,3 Hz.
+Nếu f1 > fL: công trình có độ cứng lớn, thành phần tải trọng gió chỉ do xung vận tốc gió gây ra.
Nếu f1 ≤ fL, công trình sẽ có độ cứng thấp, vì vậy cần xem xét ảnh hưởng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình Đồng thời, cần chú ý đến dao động đầu tiên với tần số fs ≤ fL.
Xác định tần số dao động riêng và dạng dao động
Khối lƣợng tập trung đƣợc khai báo khi phân tích dao động theo TCXD 229:1999
Khảo sát 12 mode dao động đầu tiên kết quả từ etabs nhƣ sau:
Bảng 5.3: Chu kì dao động của công trình
Mode Period Tần số f L (1/s) Dao động Ghi chú
Bảng 5.4: Chuyển vị các mode dao động theo các phương.
Mod Period UX UY UZ RX RY RZ Modal Modal e Mass Stiff
Mod Period UX UY UZ RX RY RZ Modal Modal e Mass Stiff
Bảng 5.5: Khối lƣợng từng tầng
Story Diaphragm MassX MassY XCM YCM Cum Cum
Theo bảng giá trị của Etabs, ta nhận thấy rằng f1 = 0.408 (Hz) < fL = 1.3 (Hz) Điều này cho thấy rằng cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình đều cần được xem xét Để đảm bảo số dao động riêng thỏa mãn bất đẳng thức fs < fL < fs+1, chỉ cần tính thành phần động của tải trọng gió với s dạng dao động đầu tiên.
Vậy số Mode dao động cần xét là: f 1 0.408 ; f 2 0.458; f 3 0.551, f 4 1.141
Xét 3 Mode dao động đầu tiên: f 1 0.408 ; f 2 0.458; f 3 0.551, f 4 1.141 ta nhận thấy Mode 1 công trình dao động theo phương X, Mode 2 công trình dao động theo phương Y, Mode 3, 4 công trình dao động theo phương Xoắn Gió động gây ra nhiều đối với công trình dao động theo một phương và ảnh hưởng ít đối với công trình chịu xoắn Vì vậy ta chỉ cần xét đến Mode 1, Mode 2
Mode 1 có f 1 0.408(Hz) công trình dao động theo phương X.
Mode 2 có f 2 0.458(Hz) công trình dao động theo phương Y.
Giá trị thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ i đƣợc xác định theo công thức:
W p ( ji) : Giá trị thành phần động tiêu chuẩn
M j : Khối lƣợng tập trung của phần công trình thứ j
i : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động:
Trong đó: : Hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2
W 0 : Giá trị áp lực gió W0 0.83kN / m 2 f i : tần số dao động riêng thứ i
Hệ số động lực đƣợc xác định thông qua nội suy từ giá trị :
Hình 5.2 : Hệ số động lực ε y ji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i
Bảng 5.7: Bảng dịch chuyển ngang tỉ đối
i : hệ số đƣợc xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi nhƣ là không đổi:
Trong đó: W Fj là giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình W Fj W j i S j
Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió
S j : diện tích đón gió của phần j của công trình
i : Hệ số áp lực động nội suy Bảng 4 trong TCXD 229-1999.
: hệ số tương quan không gian áp lực động
Hệ số tương quan không gian được xác định từ kết quả nội suy Bảng 4 trong TCXD 229-1999 qua các tham số và
Xác định các tham số và theo bề mặt tính toán của công trình
Mặt phẳng tính toán zOx b h zOy 0.4a h xOy b a
Trong đó kích thước của công trình:
+ Chiều dài mặt đón gió b(.4m)
+ Chiều rộng mặt đón gió a9.8(m)
Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió đƣợc xác định theo công thức
Trong đó: là hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2
1.0 là hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng 50 năm.
Bảng 5.8: Thành phần gió động tác động vào công trình ứng với theo phương X(Mode 1):
PHƯƠNG X Các thành phần động theo phương X Giá trị tiêu
Hệ số Hệ số thành
Tên Tầng tương quan phần động áp lực không gian f1x = X động δj ν1 Wp(ji)=Mjξi
Bảng 5.9 Thành phần gió động tác động vào công trình ứng với theo phương Y(Mode 2):
PHƯƠNG Y Các thành phần động theo phương Y Giá trị
WFj=WjξiSjν tiêu chuẩn thành
Tên Tầng phần động áp lực quan f1y = Y động δj không
5.1.2.2 Tổ hợp tải trọng gió tĩnh và gió động
Nội lực và chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và động của tải trọng gió: s
Trong đó: X là moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc hoặc chuyển vị,
X t là moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra
Xi d là một yếu tố quan trọng trong phân tích dao động, liên quan đến các lực như lực cắt, lực dọc và chuyển vị Những lực này được tạo ra bởi thành phần động của tải trọng gió khi dao động ở dạng thứ i, tương ứng với số dạng dao động tính toán.
Bảng 5.10: Bảng tổ hợp tải gió
Wtĩnh Wđộng Wtổng Wtĩnh Wđộng Wtổng
5.2.1 Tổng quan về động đất
- Động đất là một hiện tƣợng vật lý phức tạp đặc trƣng cho sự chuyển động hỗn loạn của vỏ trái đất.
Có 7 loại đất nền theo TCVN 9386:2012 bao gồm A, B, C, D, E, S1, S2.
Dựa trên mặt cắt địa tầng và các số liệu khảo sát địa chất, nền đất tại khu vực xây dựng công trình này được nhận dạng như sau:
5.2.1.2 Mức độ tin cậy và hệ số tầm quan trọng
Phụ lục E của TCVN 9386:2012 xác định các mức độ quan trọng của công trình xây dựng, mỗi mức độ tương ứng với một hệ số tầm quan trọng riêng biệt.
Bảng 5.11 trình bày giá trị hệ số tầm quan trọng của các công trình Đối với các công trình đặc biệt có trên 60 tầng, cần thiết kế với gia tốc lớn nhất có thể xảy ra để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
IV Không quá 3 tầng Không yêu cầu tính toán khác
5.2.1.3 Đỉnh gia tốc gia nền tham chiếu và gia tốc nền thiết kế
Nguy cơ động đất trong mỗi v ng được mô tả dưới dạng một tham số là đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR trên nền loại A
Công trình thuộc Quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh tra phụ lục H TCVN 9386:2012 ta lấy gia tốc nền tham chiếu agR=0.0727g
Gia tốc nền thiết kế ag trên nền loại A được xác định bằng cách nhân đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR với hệ số tầm quan trọng γ, cụ thể là: ag = γ × agR Trong trường hợp này, ag = 0.0727g (m/s²) với agR = 0.0727g và γ = 1.
Vậy theo TCVN 9386:2012 thì 0.04 g a g 0.0727 g 0.08g , chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã đƣợc giảm nhẹ.
5.2.1.4 Hệ số ứng xử q của kết cấu BTCT
Hệ hỗn hợp khung – vách BTCT thì q=3.9 cho nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung.
5.2.1.5 Xác định chu kỳ dao động cơ bản của công trình
Theo TCVN 9386:2012, điều 3.2.4, các hiệu ứng quán tính do tác động động đất thiết kế cần được xác định, bao gồm việc xem xét các khối lượng liên quan đến tất cả các lực trọng trường trong tổ hợp tải trọng.
∑Gk,j là do trọng lƣợng bản thân (tĩnh tải)
Hệ số ∑ψE,iQk,i phản ánh tác động của tải trọng trong thời gian dài hạn, trong đó ψE,i là hệ số tổ hợp tải trọng cho tác động thay đổi thứ i Hệ số này xem xét khả năng rằng tác động thay đổi Qk,i có thể không xảy ra đồng thời trên toàn bộ công trình trong thời gian động đất.
92 còn xét đến sự tham gia hạn chế của khối lƣợng vào chuyển động của kết cấu do mối liên kết không cứng giữa chúng. ψE,i = φ x ψ2,i
Hệ số ψ2,i là hệ số tổ hợp d ng cho hoạt tải tác dụng dài hạn, đƣợc tra theo bảng 3.4 của
TCXDVN 9386:2012 thì: ψ2,i = 0.3 ( oại A: hu vực nhà ở, gia đình) hối lƣợng mỗi tầng tham gia dao động đƣợc tính toán nhƣ sau: 100% Tĩnh tải + 30%
Hoạt tải ết quả phân tích dao động của công trình bằng phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng
Bảng 5.12 :Giá trị chu kỳ và tần số của 12 Mode dao động
5.2.1.6 Phổ phản ứng đàn hồi và phổ thiết kế
Phổ phản ứng là đường cong quan hệ ứng xử (chuyển dịch, vận tốc và gia tốc) lớn nhất và chu kỳ dao động hệ một bậc tự do.
TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN
Mặt bằng công trình hình chữ nhật có kích thước chiều dài 9.8m và chiều rộng 4m, với tỷ lệ L/B = 1.4, nhỏ hơn 2 Vì vậy, sơ đồ kết cấu phù hợp là khung không gian bao gồm lõi cứng, sàn dầm và hệ vách chịu lực đồng thời.
Sử dụng phần mềm Etabs v9.7.1 để giải khung không gian.
6.2 Chọn sơ bộ kích thước các tiết diện
Hình 6.1: Mặt bằng dầm ,sàn điển hình 6.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm-sàn
Chọn sơ bộ kích thước dầm
Tiết diện dầm được chọn giống nhau cho các tầng và kích thước được chọn sơ bộ theo công thức sau:
Với L là chiều dài nhịp dầm
Suy ra: Chọn dầm chính có tiết diện: b x h=(300x550)mm
6.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột,vách
Sơ bộ tiết diện cột:
Bảng 6.1: Chọn tiết diện sơ bộ cột STORY q (KN/cm 2 ) F s (cm 2 ) R b (MPa) Fc(cm 2 ) bxh
Dựa trên bản vẽ kiến trúc và tải trọng, kích thước vách cứng được lựa chọn sơ bộ Theo TCVN 198:1997, độ dày của vách không được nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng, với chiều cao tầng điển hình là 3.6m Tổng diện tích mặt cắt của vách và lõi cứng có thể được xác định bằng công thức F vl = f vl × F st, trong đó fvl = 0.015.
Fst: diện tích sàn từng tầng Tầng điển hình Fst2 x 30.85.6 m 2
Vậy tiết diện vách đƣợc chọn b00mm.
Bảng 6.2: Trọng lƣợng các lớp cấu tạo sàn tâng điển hình
Lớp vật liệu Chiều dày δ(m) 3 g s tc Trọng lƣợng riêng γ(kN/m )
Gạch ceramic 0.01 20 0.2 ớp vữa lót nền 0.02 18 0.36 ớp vữa trát 0.015 18 0.27
Bảng 6.3: Trọng lƣợng các lớp cấu tạo sàn sân thƣợng Lớp vật liệu
Ch.dày Tr.lƣợng riêng g tc (kN/m 2 )
(m) (kN/m 3 ) ớp vữa tạo dốc 0.04 18 0.72 ớp vữa trát 0.02 18 0.36 ớp chống thấm TU 0.016
Bảng 6.4: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn thương mại.
Ch.dày Tr.lƣợng riêng g tc (kN/m 2 )
Gạch Ceramic 0.01 20 0.2 ớp vữa lót nền 0.04 18 0.72 ớp vữa trát trần 1.5 18 0.27
Bảng 6.5: Phản lực chân cột bể nước mái
Story Point Load FX FY FZ Ptc
6.3.1.1 Phản lực tiêu chuẩn tác dụng tại cầu thang
+ Dầm chiếu nghĩ: Rcn tc
&.6 KN + Dầm chiếu tới : Rct tc
6.3.2.1 Hoạt tải theo phương đứng
Bảng 6.6: Hoạt tải tác dụng lên sàn
Phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách, phòng tắm, WC, bếp, phòng giặt 1.5
Phòng sinh hoạt cộng đồng 4.0
Khu dịch vụ thương mại 4.0
Hoạt tải sửa chữa mái là q tc =0.75 (kN/m 2 )
6.3.2.2 Hoạt tải theo phương ngang
Hoạt tải theo phương ngang bao gồm hoạt tải gió và động đất (xem chương 6)
Trong các công trình nhà nhiều tầng, tĩnh tải thường chiếm tỷ lệ lớn hơn so với hoạt tải, khoảng 15% - 20% Khi chiều cao của nhà vượt quá 40m, moment trong dầm và cột do hoạt tải tạo ra sẽ nhỏ hơn nhiều so với moment do tĩnh tải và tải trọng gió.
Ta xét các trường hợp tải trọng:
1.Tĩnh tải Ký hiệu: TT
2 Hoạt tải chất đầy HT
3.Gió tĩnh theo phương X GIOX
4.Gió tĩnh theo phương Y GIOY
6.Gió động theo phương Y GIOYY
7.Động đất theo phương X DDX
8.Động đất theo phương Y DDY
Do tải trọng nhập vào mô hình là tải trọng tiêu chuẩn nên hệ số vƣợt tải đồi với TT là 1.1 ,HT là 1
Bảng 6.7: Các trường hợp tổ hợp nội lực
TỔ HỢP TT HT WX WY WXX WYY DDX DDY
TỔ HỢP TT HT WX WY WXX WYY DDX DDY
Mô hình khung bằng phần mềm etabs 9.7.1
Hình 6.2: Mô hình khung bằng ETABS
6.5.1 Kết quả nội lực khung trục 5 và trục B
Hình 6.3: Biểu đồ bao moment trục 5
Hình 6.4: Biểu đồ bao moment trục
B 6.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình
Theo TCVN 198:1997, chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng phân tích theo phương pháp đàn hồi phải thoả mãn điều kiện:
1 trong đó: f là chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết
H 750 cấu và H là chiều cao công trình tính từ mặt ngàm.
Bảng 6.8: Bảng kết quả chuyển vị tại đỉnh công trình
Story Point Load UX UY
Chuyển vị theo phương X: fx=0.0006(m)
Chuyển vị tương đối theo phương X của công trình: f x 0.0006 f 1
Chuyển vị theo phương Y: fy=0.0424(m)
Vậy chuyển vị ngang lớn nhất của công trình nằm trong giới hạn cho phép.
Theo điều 3.2 TCVN 198:1997, nhà cao tầng BTCT có tỉ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn
5 phải kiểm tra khả năng chống lật dưới tác dụng của động đất và tải gió Ta có: H
2.29 5 , nên không cần kiểm tra khả năng chống lật của công trình dưới tác dụng của tải ngang.
6.7 Tính thép cho dầm khung trục 5 và trục B
6.7.1 Tính cốt thép dọc dầm khung trục 5
Bê tông cấp độ bền B25 có R b 5MPa, R bt =1.05MPa
Thép AIII có Rs=Rs‟65Mpa; R ; R
A b R b bh 0 ; 0.05% As R R s R s min bh 0 max R s
Hàm lƣợng cốt thép hợp lý từ 0.6% - 1.5%
Bảng 6.10: Tổng hợp cốt thép cho dầm B25
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.11: Tổng hợp cốt thép cho dầm B28
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.12: Tổng hợp cốt thép cho dầm B75
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
6.7.2.Tính toán thép dầm khung trục B
Bảng 6.13: Tổng hợp cốt thép cho dầm B10
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
LAU 10 B10 TOHOPBAO MIN 0.275 -84.06 30 55 4.85 0.33 2ỉ20 6.28 0.42 LAU 10 B10 TOHOPBAO MIN 7.525 -210.5 30 55 13.11 0.88 4ỉ20 + 2ỉ16 16.58 1.12
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
LAU 3 B10 TOHOPBAO MIN 0.325 -159.6 30 55 9.62 0.65 4ỉ20 12.56 0.85 LAU 3 B10 TOHOPBAO MIN 7.475 -254 30 55 16.31 1.1 4ỉ20 + 2ỉ16 16.58 1.12
Load Loc M 3 b h A s Bố trí A sc
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.14: Tổng hợp cốt thép cho dầm B22
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.15: Tổng hợp cốt thép cho dầm B62
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.16: Tổng hợp cốt thép cho dầm B63
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.17: Tổng hợp cốt thép cho dầm B64
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 6.18: Tổng hợp cốt thép cho dầm B65
(m) (kN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
6.7.3 Tính toán cốt đai dầm
Tính toán cốt đai dầm B25(300x550) thuộc trục 5, thuộc tầng 3 của công trình.
Bảng 6.23: Giá trị nội lực dầm B25 Story 3
Dầm có tiết diện 300x550 mm, chiều dài L=6.0m.
Giá trị lực cắt lớn nhất do tổ hợp có tải trọng gây ra ở tại vị trí gối là Qmax%1,1 kN
(đƣợc xác định từ tổ hợp THBAO). Điều kiện tính toán cốt đai: φb3 1+φ f +φn γb R bt bh 0
