Đề 40 khu căn hộ golden mansion 20f 2b đồ án tốt nghiệp đại học

KIẾN TRÚC

SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH

Thành phố Hồ Chí Minh, trung tâm kinh tế và khoa học lớn nhất Việt Nam, đang nỗ lực xây dựng cơ sở hạ tầng để thu hút lao động từ khắp nơi Sự gia tăng dân số nhanh chóng đã làm tăng nhu cầu về nhà ở, trong khi quỹ đất ngày càng hạn hẹp và giá đất tăng cao, gây khó khăn cho cuộc sống của người dân Để giải quyết vấn đề này, trong những năm gần đây, các chung cư cao tầng đã xuất hiện nhiều hơn, được thiết kế để đáp ứng nhu cầu nhà ở tại các quận nội thành của TP.HCM.

ĐỊA ĐIỂM CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Công trình tọa lạc tại quận Phú Nhuận, một vị trí chiến lược cho giao thông và đường bộ, thu hút đầu tư trong và ngoài nước, đặc biệt là từ các khu công nghiệp và giao thông đường thủy Do đó, việc phát triển cơ sở hạ tầng là cần thiết để phục vụ nhu cầu đi lại, làm việc, mua sắm và các dịch vụ khác của người dân.

ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH

Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa:

Từ tháng 5 đến tháng 11 có:

- Lượng mưa trung bình: 274,4 mm;

- Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11);

- Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9);

- Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%;

- Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%;

- Độ ẩm tương đối cao nhất: 84%;

- Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày;

- Lượng bốc hơi thấp nhất: 6,5 mm/ngày

Từ tháng 12 đến tháng 4 có:

- Lượng mưa thấp nhất: 0,1 mm;

- Lượng mưa cao nhất: 300 mm;

- Độ ẩm tương đối trung bình: 85,5%

- Hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây nam với vận tốc trung bình 2,5m/s

- TP Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới.

GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Tòa nhà gồm 18 tầng, 1 tầng kỹ thuật, 1 tầng mái và hai hầm với những đặc điểm sau :

Mỗi tầng điển hình cao 3,5 m, riêng tầng trệt cao 7 m, tầng 2 cao 5m, tầng hầm 1 cao 3,3 m, tầng hầm 2 cao 3,2m

Mặt bằng hình chữ nhật (56,3x 18,1) m

Tổng chiều cao công trình so với mặt đất 77,5 m

- Chức năng của các tầng như sau:

Tầng hầm của toà nhà không chỉ là khu vực để xe hơi mà còn là nơi lắp đặt các hệ thống kỹ thuật quan trọng như máy biến áp, máy phát điện và bể nước ngầm Trong khi đó, tầng trệt được thiết kế để phục vụ nhu cầu thương mại, tạo điều kiện thuận lợi cho cư dân và khách hàng.

Tầng 2: Căn hộ và tiện ích

Tầng 3 – 19: Bao gồm các căn hộ là nơi ở và sinh hoạt của các hộ

Kỹ thuật: Phòng thiết bị, hệ thống thu lôi chống sét cho nhà cao tầng

Tầng mái: Mái bằng che chắn các lõi thang và cầu thang bộ

Hình 1.1 - Mặt bằng tầng hầm

Hình 1.2 – Mặt bằng tầng trệt

THANG MÁY CHUYỀN BĂNG CA

P T R ỰC Đ IE ÀU K H IE ÅN C H Ố N G C H A ÙY C Ử A H A ỉN G T IE ÄN L ỢI S A ÛN H C A ấN H Ộ 1 81 00

Hình 1.4 – Mặt bằng tầng điển hình tầng 3-19

Hình 1.5 – Mặt bằng tầng mái

1800 THANG MÁY CHUYỀN BĂNG CA

THƯƠNG MẠI THƯƠNG MẠI ĐẬU XE ĐẬU XE ĐẬU XE ĐẬU XE

SẢNH THANG CĂN HỘ ĐẬU XE ĐẬU XE SẢNH CĂN HỘ

LAM BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP

BUỒNG THANG BỘ N2 BUỒNG THANG BỘ N1 LAM BÊ TÔNG CỐT THÉP

VỆ SINH VỆ SINH CĂN HỘ

CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ HÀNH

CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Ngoài việc đảm bảo thông thoáng cho từng phòng thông qua hệ thống cửa, tòa nhà còn được trang bị hệ thống thông gió nhân tạo với máy điều hòa và quạt ở các tầng, giúp đưa không khí lạnh về khu xử lý trung tâm.

Khối nhà không chỉ được chiếu sáng bởi hệ thống đèn trong các phòng và hành lang, mà còn tận dụng ánh sáng tự nhiên từ các ô cửa bên ngoài Việc kết hợp giữa chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo giúp tối ưu hóa ánh sáng trong không gian.

Hệ thống điện của tòa nhà được kết nối trực tiếp với lưới điện thành phố và có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảm bảo mọi thiết bị trong tòa nhà hoạt động liên tục ngay cả khi xảy ra sự cố cắt điện Nguồn điện cần phải duy trì hoạt động cho hệ thống thang máy và hệ thống lạnh, đảm bảo sự thuận tiện và an toàn cho người sử dụng.

- Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt

Hệ thống cấp điện chính được lắp đặt trong các hộp kỹ thuật ngầm trong tường, với hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A được bố trí theo từng tầng và khu vực, đảm bảo an toàn tối đa khi có sự cố xảy ra.

1.5.4 Hệ thống cấp thoát nước

Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước thành phố, được bơm vào hồ nước ở tầng hầm và sau đó bơm lên bể nước ở tầng mái, nhằm đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt tại các tầng trong tòa nhà.

- Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm

- Các đường ống đứng qua các tầng được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật

1.5.5 Di chuyển và phòng hỏa hoạn

- Tòa nhà gồm 2 cầu thang bộ, 2 thang máy chính phục vụ bảo đảm thoát người khi hỏa hoạn

- Tại mỗi tầng đều có đặt hệ thống báo cháy, các thiết bị chữa cháy

- Dọc theo các cầu thang bộ đều có hệ thống ống vòi rồng cứu hỏa

- Ngoài ra tòa nhà còn được đặt hệ thống chống sét.

CƠ SỞ THIẾT KẾ

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

- Thiết kế sàn tầng điển hình

- Thiết kế cầu thang điển hình

- Thiết kế dầm, cột khung trục

- Thiết kế móng cọc ép và cọc khoan nhồi.

TIỂU CHUẨN SỰ DỤNG TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Tính toán tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió, tải trọng đăc biệt) dựa vào tiêu chuẩn sau:

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

Tính toán và thiết kế thép cho các cấu kiện dầm, cột sàn, cầu thang, bể nước dựa vào tiêu chuẩn sau:

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

- TCVN 198–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

Thiết kế móng cho công trình dựa vào tiêu chuẩn sau:

- TCVN 10304–2014: Móng cọc–Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

Cấu tạo thép dầm, cột sàn, nút khung dựa vào tiêu chuẩn sau:

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

- TCVN 198–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.3.1 Phân loại kết cấu nhà cao tầng

- Các hệ kết cấu cơ bản: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống)

- Các hệ kết cấu hỗn hợp: kết cấu khung - giằng, kết cấu khung vách, kết cấu ống -lõi và kết cấu ống tổ hợp

Các hệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm chuyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép Những hệ kết cấu này đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường độ bền và tính ổn định cho công trình xây dựng, giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thiết kế.

2.3.2 Phân tích một số kết cấu để chịu lực cho công trình

* Phương án 1: hệ khung Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút

Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau

Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu uốn ngang kém nên hạn chế sử dụng đối với nhà có chiều cao h>40m

* Phương án 2: hệ khung vách

Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau, bao gồm cả lắp ghép và đổ tại chỗ cho các kết cấu bê tông cốt thép, mang lại sự thuận tiện tối ưu trong quá trình thi công.

Vách cứng tiếp thu các tải trọng ngang được dổ bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao h>40m

* Phương án 3: hệ khung lõi

Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng

Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản

* Phương án 4: hệ lõi hộp

Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang

Hộp trong nhà cũng giống như lõi cứng được hợp thành bởi các tường đặc hoặc có cửa

Hệ lõi hợp chỉ phù hợp với các nhà rất cao (có thể cao tới 100 tầng)

2.3.3 Lựa chọn phương án kết cấu

Chọn khung vách làm kết cấu chính cho công trình giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm kích thước vách và dầm Hệ thống khung vách liên kết qua hệ kết cấu sàn, trong đó hệ sàn liền khối đóng vai trò quan trọng Khung được thiết kế chủ yếu để chịu tải trọng thẳng đứng, từ đó phân rõ chức năng, đáp ứng yêu cầu kiến trúc hiệu quả.

2.3.4 Lựa chọn kết cấu sàn

Hệ sàn đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của kết cấu công trình Do đó, việc phân tích chính xác là cần thiết để lựa chọn phương án phù hợp với cấu trúc của công trình Đặc biệt, trong các tòa nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang như sàn và sàn dầm có vai trò quyết định trong việc đảm bảo tính ổn định và an toàn cho toàn bộ công trình.

Sàn nhà tiếp nhận các tải trọng thẳng đứng như tải trọng bản thân, người di chuyển, hoạt động trên sàn và thiết bị đặt trên đó Những tải trọng này được truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng, sau đó truyền xuống móng và nền đất.

Sàn đóng vai trò như một màng cứng, liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng, giúp chúng làm việc đồng thời, đặc biệt rõ ràng khi công trình phải chịu tải trọng ngang Việc lựa chọn phương án sàn cần dựa trên các tiêu chí cụ thể.

- Đáp ứng công năng sử dụng

- Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình

- Độ võng thoả mãn yêu cầu cho phép

Với vai trò như trên, ta lựa chọn phương án hệ sàn sườn cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn cho công trình

- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho thi công

- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn dẫn đến chiều cao tầng lớn

=> chiều cao toàn công trình lớn gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

2.3.5 Lựa chọn kết cấu móng

Phần móng của nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn và tác động từ tải trọng động đất tạo ra lực xô ngang mạnh, do đó cần áp dụng các giải pháp phù hợp để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

- Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc ép BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước

- Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè

Việc lựa chọn phương án móng cần được xem xét kỹ lưỡng dựa trên tải trọng của công trình, điều kiện thi công, chất lượng của từng phương án, cũng như điều kiện địa chất thủy văn của khu vực cụ thể.

VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO CÔNG TRÌNH

2.4.1 Yêu cầu về vật liệu sử dụng cho công trình

Vật liệu xây dựng được lựa chọn từ nguồn địa phương, không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền trong quá trình sử dụng.

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

Nhà cao tầng thường phải chịu tải trọng lớn, vì vậy việc sử dụng các vật liệu nhẹ giúp giảm đáng kể tải trọng của công trình, bao gồm cả tải trọng đứng và tải trọng ngang do lực quán tính.

Dựa vào đặc điểm công trình và khả năng chế tạo vật liệu, chúng tôi đã chọn bê tông cấp độ bền B30 với các thông số kỹ thuật phù hợp.

- Trọng lượng riêng (kể cả cốt thép):  25kN / m 3

- Cường độ tiêu chuẩn chịu nén dọc trục: R bn  R b,ser  22MPa

- Cường độ tiêu chuẩn chịu kéo dọc trục: R btn  R bt,ser  1.8MPa

- Cường độ tính toán khi chịu nén dọc trục: R b 17MPa

- Cường độ tính toán khi chịu kéo dọc trục: R bt 1.2MPa

- Mô đun đàn hồi: E b 32.5 10 MPa 3

Kết cấu móng công trình, phần chịu lực trong đất, sẽ được thể hiện chi tiết trong thiết kế, với bêtông được sử dụng cho các cấu kiện này.

Cốt thộp trơn ỉ < 10mm dựng loại AI với cỏc chỉ tiờu:

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: R sn  R s,ser  235MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép dọc: R s 225MPa

- Cường độ chịu nén tính toán cốt thép dọc: R sc 225MPa

- Cường độ tính toán cốt ngang: R sw 175MPa

- Mô đun đàn hồi : E s 21 10 MPa 4

Cốt thộp trơn ỉ ≥ 10mm dựng loại AII với cỏc chỉ tiờu:

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: R sn  R s,ser  295MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép dọc: R s 280MPa

- Cường độ chịu nén tính toán cốt thép dọc: R sc 280MPa

- Mô đun đàn hồi : E s 21 10 MPa 4

Cốt thộp gõn ỉ ≥ 10mm AIII với cỏc chỉ tiờu:

- Cường độ tiêu chuẩn chịu kéo: R sn  R s,ser  390MPa

- Cường độ tính toán chịu kéo cốt thép dọc: R s 365MPa

- Cường độ tính toán chịu nén cốt thép dọc: R sc 365MPa

- Mô đun đàn hồi: E s 20 10 MPa 4

Cốt thộp gõn ỉ ≥ 10mm AIV với cỏc chỉ tiờu:

- Cường độ tiêu chuẩn chịu kéo: R sn  R s,ser

- Cường độ tính toán chịu kéo cốt thép dọc: R s 510MPa

- Cường độ tính toán chịu nén cốt thép dọc: R sc 450MPa

- Mô đun đàn hồi: E s  19 10 MPa 4

2.4.4 Lớp bê tông bảo vệ

Mục 8.3.2 [TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế] bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

 Trong bản và tường có chiều dày > 100mm: ….….… 15mm ( 20mm )

 Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm:… …20mm ( 25mm )

 Toàn khối khi có lớp bê tông lót:……… 35mm

 Toàn khối khi không có lớp bê tông lót:……… 70mm

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo không được nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này, đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình.

 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm:…… 10mm ( 15mm )

 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm ( 20mm )

Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN CỦA CÔNG TRÌNH

2.5.1 Sơ bộ tiết diện dầm

- Chiều cao và bề rộng dầm được chọn lựa theo công thức kinh nghiệm sau: d d d h L

  Trong đó m : Phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng d

  md  12 :16 : đối với dầm khung nhiều nhịp

  md  10 :12 : đối với dầm khung một nhịp

  md  16 : 20 : đối với dầm phụ

- Sơ bộ kích thước tiết diện điển hình cho dầm chính có L 9500mm :

- Sơ bộ kích thước tiết diện điển hình cho dầm phụ trục có L 5400mm :

- Kích thước tiết diện các dầm còn lại thể hiện trong Bảng 2.1

Bảng 2.1: Tiết diện sơ bộ dầm

Tên dầm Kích thước sơ bộ (bh)mm

2.5.2 Sơ bộ tiết diện sàn

Chiều dày sàn được xác định dựa trên nhịp và tải trọng tác dụng, và có thể được ước lượng sơ bộ bằng công thức: b 1 min h D L h.

m  h : chiều dày bản sàn b m: hệ số phụ thuộc vào bản sàn

D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D   0.8 1.4   , chọn D  1 hmin: chiều dày tối thiểu của bản sàn hmin 60mm: đối với sàn mái hmin 80mm: đối với sàn nhà dân dụng hmin 100mm: đối với sàn nhà công nghiệp, công trình công cộng

- Chọn tiết diện cho ô sàn điển hình Ô sàn S6, có kích thước L 1 L 2 (5200)mm

Chiều dày bản sàn: s 1 h mm

2.5.3 Sơ bộ tiết diện vách

Theo mục 3.4.1 – [TCVN 198-1997_Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối], chọn sơ bộ kích thước vách như sau:

- Chiều dày cách chọn lớn hơn 150mm hoặc 1 t

 Vậy chọn t v 300mmcho thang máy, t v 400mmcho các vách còn lại

- Kiểm tra lại tiết diện lựa chọn

Tổng diện tích mặt cắt vách cứng có thể xác định theo công thức: v vl st

 F là diện tích sàn tầng, chọn tầng điển hình là tầng 3 có st F st 1019.03m 2

Tổng diện tích mặt cắt ngang vách cứng trên bề mặt bằng công trình có F v 30.15m 2

 Kết luận: Kết quả diện tích vách cứng đã chọn đạt yêu cầu kết cấu

THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 3.1 – Mặt bằng đánh số ô sàn tầng điển hình

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Tải trọng tác dụng lên sàn gồm 2 thành phần:

Tĩnh tải được xác định từ trọng lượng của bản sàn bê tông, các lớp hoàn thiện và tải tường phân bố trên sàn

Từ mặt cắt cấu tạo của sàn như hình vẽ bên dưới, tĩnh tải phân bố đều được xác định như sau:

3.2.1.1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà

Bảng 3.1: Sàn căn hộ + hành lang + kỹ thuật

Vật liệu cấu tạo sàn  g tc g tc n g 1 tt

3.2.1.2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

Kết quả tính toán tải trọng cho thấy sự chênh lệch không đáng kể Để đảm bảo tính đơn giản và an toàn, chúng ta nên lấy tĩnh tải là giá trị lớn nhất trong mặt bằng công trình.

Xét tường trực tiếp trên sàn được gán phân bố đều trên diện tích sàn

Công thức quy đổi tải tường: tt t t t 2 t t san

-  t : trọng lượng riêng của tường xây (kN/m 3 )

- S san : diện tích ô sàn có tường (m 2 )

Khi làm việc với các ô sàn có kích thước giống nhau nhưng được bố trí tường ngăn khác nhau, chúng ta cần lựa chọn ô sàn có khả năng chịu tải trọng tường lớn hơn để thực hiện tính toán điển hình.

Bảng 3.3: Bảng tĩnh tải tường trên sàn điển hình

S sà n (m 2 ) Tải trọng tường phân bố đều trên sàn

S tư òn g ( m ) g tc ng g tc tường g tt tường

Tường 200 xây trên dầm 250×600 tầng 3: t t t t d g     n b (H H )1.1 18 0.2 (3.5 0.6)    11.48(kN / m)

Tường 100 xây trên dầm 400×800 tầng 3: t t t t d g     n b (H H )1.1 18 0.1 (3.5 0.8)    5.34(kN / m)

Tường 200 xây trên dầm 200×500 tầng 3: t d gt     n t bt (H H ) 1.1 18 0.2 (3.5 0.5) 11.88(kN / m)     

Tường 100 xây trên dầm 200×500 tầng 3: t d gt     n t bt (H H )1.1 18 0.1 (3.5 0.5)    5.94(kN / m)

Tường 200 xây trên dầm 300×700 tầng 3: : t d gt     n t bt (H H )1.1 18 0.2 (3.5 0.7)    11.08(kN / m)

Tường 100 xây trên sàn tầng 3: gt     n t bt Ht 1.1 18 0.1 3.5   6.93(kN / m)

Tường 100 xây trên sàn ban công cao 2m tầng 3: gt      n t bt H 1.1 18 0.1 2   3.96(kN / m) Để thiên về an toàn tường 100 lấy gt 5.94(kN / m),

Giá trị hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của từng loại phòng Hệ số độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều được quy định tại điều 4.3.3, trang 15 của TCVN 2737-1995.

Bảng 3.4 – Bảng hoạt tải sàn điển hình

Hoạt tải tiêu chuẩn P tc

Hoạt tải tính toán P tt

S1 4.1 6.0 Phòng sinh hoạt, vệ sinh 2.0 2.4

S10 2.8 8.1 Hành lang 3.0 3.6 Đối với những ô sàn có nhiều hoạt tải khác nhau , thiên về an toàn ta chọn hoạt tải lớn để tính toán

3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn

Bảng 3.5 – Bảng tổng tải trọng tác dụng lên sàn điển hình

Tải tiêu chuẩn Tải tính toán

L 1 L 2 Tĩnh tải Hoạt tải Tĩnh tải Hoạt tải

Tải tiêu chuẩn Tải tính toán

L 1 L 2 Tĩnh tải Hoạt tải Tĩnh tải Hoạt tải

SƠ ĐỒ TÍNH Ô SÀN

3.3.1 Sơ đồ tính sàn 2 phương

Theo phương pháp tra bảng ta có các loại sơ đồ tính như sau:

Hình 3.3 – Sơ đồ bản kê 4 cạnh

 Momen ở nhịp theo phương cạnh ngắn : M 1   1 1 2 l l (g p)

 Momen ở nhịp theo phương cạnh dài : M 2   2 1 2 l l (g p)

 Momen ở gối theo phương cạnh ngắn : M I   1 1 2 l l (g p)

 Momen ở gối theo phương cạnh dài : M II   2 1 2 l l (g p)

- i: ký hiệu ô bản đang xét (i=1,2,3,…5)

- 1, 2: chỉ phương đang xét là L hay là L

- L1, L2: nhịp tính toán ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

- P: tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

- mi1, mi2, ki1, ki2: các hệ số phụ thuộc vào tỷ số 2

L , tra phụ lục 15 sách kết cấu BTCT tập 3 – Võ

Sơ đồ tính sàn 1 phương

Hình 3.4 – Sơ đồ bản dầm

Cách tính: cắt 1 dải bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng b=1m để tính như dầm 2 đầu ngàm

TÍNH TOÁN CỐT THÉP

Giả thiết a = 20mm (khoảng cách từ mép ngoài mặt dưới bêtông đến trọng tâm lớp cốt thép) Chiều dày làm việc của cấu kiện tính toán: h 0 = h – a = 120 – 20 = 100mm

Từ kết quả tính nội lực, thực hiện các bước tính toán sẽ được cốt thép As của ô bản m 2 R b b 0

M: Moment tính toán ở nhịp hoặc ở gối

Rb: Cường độ chịu nén của bêtông: R b 17MPa

Rs: Cường độ chịu kéo của cốt thép:

Rs = 225 MPa đối với thép φ ≤ 8 (mm) loại AI

R = 365 MPa đối với thép φ > 8 (mm) loại AIII b: Bề rộng dải bản đem đi tính toán Với b = 1000mm

R: Tra Bảng E.2 – [TCVN 5574-2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế]

b : hệ số điều kiện làm việc Chọn   b 1 Tra Bảng 15 – [TCVN 5574-2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế].

KIỂM TRA

3.5.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép Điều kiện kiểm tra:  min     max s 0

 Hàm lượng cốt thép hợp lý

 Tính toán khả năng kháng nứt của sàn

 Quy định về cấp chống nứt theo TCVN 5574 – 2012:

Cấp 1: Không cho phép xuất hiện khe nứt

Cấp 2: Cho phép mở rộng ngắn hạn của vết nứt nhưng với bề rộng hạn chế a crc1 nhưng đảm bảo sau đó vết nứt chắc chắn sẽ được khép kín lại

Cấp 3: Cho phép mở rộng ngắn hạn của vết nứt nhưng với bề rộng hạn chế a crc1 và có sự mở rộng dài hạn của vết nứt nhưng với bề rộng hạn chế a crc2

 Kết cấu bêtông cốt thép thường (không ứng lực trước) phần lớn thuộc cấp 3

 Kiểm tra sự hình thành vứt nứt, theo mục 7.1.2.4, TCVN 5574 – 2012, vứt nứt được hạn chế theo điều kiện: r crc bt,ser pl rp

M là mô men do ngoại lực tác động ở một bên của tiết diện so với trục trung hòa, đi qua điểm lõi và cách xa vùng chịu kéo của tiết diện Đối với các cấu kiện chịu uốn, ta có M_r = M.

 M crc : Khả năng chống nứt

 R bt,ser : Cường độ chịu kéo tính toán dọc trục của bêtông ứng với trạng thái giới hạn 2 Tra bảng 12 – TCVN 5574 : 2012

 W : Moment chống uốn của tiết diện quy đổi đối với thớ chịu kéo ngoài cùng Theo mục pl 7.1.2.6 TCVN 5574 – 2012

 I b0 : Moment quán tính của tiết diện vùng bêtông chịu nén đối với trục trung hòa

 I , I s0 ' s0 : Moment quán tính của tiết diện cốt thép tương ứng A , A đối với trục trung hòa s ' s

 S b0 : Moment tĩnh của diện tích tiết diện tương ứng của vùng bêtông chịu kéo đối với trục trung hòa

M rp là mô men do ứng lực P tác động lên trục để xác định M r Trong quá trình tính toán, nếu M rp và M có hướng ngược nhau, ta sử dụng dấu “+”, còn nếu cùng chiều thì dùng dấu “–“ Đối với kết cấu bê tông không có ứng lực trước, ứng lực P thường do hiện tượng co ngót gây ra, do đó M rp sẽ được lấy dấu “–” Cách xác định P và M rp được thực hiện như sau:

   s , s ' : Ứng suất trong cốt thép không căng S và S’ do co ngót gây ra Tra mục 8, Bảng 6 TCVN 5574 – 2012

Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy đổi đến điểm lõi xa vùng chịu kéo nhất là yếu tố quan trọng trong thiết kế cấu kiện sàn, đặc biệt là đối với những sàn chịu uốn mà không có cốt thép căng trước.

 Các đặc trưng hình học của tiết diện hình chữ nhật

 Tính toán bề rộng vết nứt thẳng góc

Nếu điều kiện M r M crc R bt,ser W pl M rp không thỏa, cần tính toán và kiểm tra vết nứt và hạn chế vết nứt theo Mục 7.2.2 TCVN 5574 – 2012

Trong kết cấu dạng tấm, vết nứt thường xuất hiện theo hướng thẳng góc, và bề rộng của vết nứt này, vuông góc với trục dọc của cấu kiện, được xác định bằng công thức cụ thể.

 δ : Hệ số cấu kiện Với cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm lấy bằng 1, cấu kiện chịu kéo lấy bằng 1.2

  l : Hệ số tác dụng của tải trọng, lấy theo mục 7.2.2.1 TCVN 5574 – 2012

  : Hệ số bề mặt cốt thép, lấy bằng 1 đối với thép có gờ, bằng 1.3 đối với thép tròn trơn

 μ : Hàm lượng cốt thép của tiết diện s

 d (mm): Đường kính cốt thép

  s : Ứng suất trong các thanh cốt thép chịu kéo ở lớp ngoài cùng Đối với cấu kiện chịu uốn (bêtông cốt thép bình thường), được xác định như công thức: s s

Khoảng cách z được định nghĩa là khoảng cách từ trọng tâm diện tích cốt thép A đến vị trí của hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bê tông nằm phía trên vết nứt Điều này được quy định trong mục 7.4.3.2 của TCVN 5574 – 2012.

 ν : Hệ số đặc trưng trạng thái đàn dẻo của bêtông vủng chịu nén xác định theo Bảng 34, TCVN 5574 – 2012 ξ : Xác định theo công thức theo mục 7.4.3.2, TCVN 5574 – 2012:

Số hạng thứ hai của công thức ξ có dấu “+” khi cấu kiện chịu nén lệch tâm, dấu “–” khi chịu kéo lệch tâm, và bằng 0 khi cấu kiện chịu uốn Hệ số β được xác định là 1.8 cho bêtông nặng và bêtông nhẹ, 1.6 cho bêtông hạt nhỏ, và 1.4 cho bêtông rỗng cùng bêtông tổ ong.

Độ lệch tâm của lực dọc N_tot (lực nén hoặc kéo) đối với trọng tâm tiết diện cốt thép S, tương ứng với Moment M, được xác định theo công thức: s_tot = M / N_tot Thông tin này được quy định trong mục 7.4.3.1 của TCVN 5574 – 2012.

 Kiểm tra điều kiện cấp chống nứt là cấp 3

Bề rộng khe nứt ngắn hạn (a_crc1) được xác định bằng tổng bề rộng khe nứt do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng (a_crc.1t) và bề rộng khe nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn (a_crc.1d), cộng với bề rộng khe nứt do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn (a_crc2).

Các giá trị acrc1  , acrc2  tra Bảng 1 và Bảng 2 TCVN 5574 – 2012

Theo TCVN 5574 – 2012, mục 7.4.2, việc xác định độ cong của cấu kiện không có vết nứt trong vùng chịu kéo là cần thiết Độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm và kéo lệch tâm được tính toán dựa trên một công thức cụ thể.

  1 / r : Độ cong do tải trọng tạm thời ngắn hạn 1 b1 b red

  b1 : Hệ số xét đến từ biến ngắn hạn của bêtông

 Đối với bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ, bêtông nhẹ có cốt liệu nhỏ đặc chắc và bêtông tổ ong:   b1 0.85

 Đối với bêtông nhẹ cốt liệu nhỏ xốp và bêtông rỗng:   b1 0.7

 M : Moment do ngoại lực ngắn hạn

   1 / r 2 : Độ cong do tải trọng tạm thời dài hạn (tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn) b2 b1 b red

  b2 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bêtông đến biến dạng của cấu kiện không vết nứt (Tra Bảng 33, TCVN 5574 – 2012)

 M : Moment do ngoại lực dài hạn

 Đối với kết cấu không ứng lực trước, giá trị độ cong     1/ r 3 ; 1/ r 4 lấy bằng 0

Theo mục 7.4.3 của TCVN 5574 – 2012, việc xét độ cong của cấu kiện có vết nứt trong vùng chịu kéo là rất quan trọng Độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm và kéo lệch tâm được xác định thông qua một công thức cụ thể.

 1 / r : Độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng 1

  1 / r 2 : Độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn

  1 / r 3 : Độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn

  1 / r 4 : Độ vòng do co ngót và từ biến của bêtông khi chiu ứng lực nén trước Đối với cấu kiện bêtông thường,   1 / r 4  0

Các độ cong toàn phần  1/ r của cấu kiện chịu uốn xác định theo công thức: i

Các đại lượng Z,   f , , xác định giống như phần tính toán bề rộng vết nứt thẳng góc

Hệ số xét đến sự làm việc của bêtông vùng chịu kéo trên đoạn có vết nứt, được quy định tại mục 7.4.3.3 của TCVN 5574 – 2012, áp dụng cho các cấu kiện làm từ bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ và bêtông nhẹ.

ls : Hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng dài hạn của tải trọng, tra Bảng 35 TCVN 5574 – 2012

m : Hệ số liên quan đến quá trình mở rộng khe nứt bt,ser pl m r rp m

 Giá trị M rp lấy “–” khi M rp ngược chiều với M r

Hệ số b (b) được sử dụng để điều chỉnh cho sự phân bố không đồng đều của biến dạng trong bê tông chịu nén tại vị trí có vết nứt Cụ thể, đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ và bê tông nhẹ có cấp cao hơn B7.5, hệ số này là 0.9 Trong khi đó, bê tông nhẹ, bê tông rỗng và bê tông tổ ong có cấp B7.5 và thấp hơn áp dụng hệ số 0.7 Đối với các kết cấu chịu tải trọng lặp, hệ số không phụ thuộc vào loại và cấp độ bê tông, được quy định là 1.

 Tính toán võng cho cấu kiện Độ võng của cấu kiện xác định theo công thức m q f f f

Trong thiết kế cấu kiện sàn với tỷ lệ l/h ≥ 10, có thể bỏ qua độ võng do biến dạng trượt, chỉ cần xem xét độ võng do biến dạng uốn.

 Độ võng do biến dạng uốn trong trường hợp cấu kiện chịu uốn, tĩnh định, có tiết diện không đổi, xác định theo công thức: m m 2 f 1 L

m : Xác định theo phương pháp cơ kết cấu

Kiểm tra điều kiện võng của cấu kiện f fu f : Độ võng giới hạn của cấu kiện Tra Bảng 4, TCVN 5574 – 2012 u

TÍNH TOÁN Ô SÀN ĐIỂN HÌNH Ô SÀN S1 – BẢN LÀM VIỆC 2 PHƯƠNG

Xét điều kiện liên kết của ô bản với dầm: D200x500 d s h 500

4.1 3 h 120   : Liên kết được xem là ngàm

Hình 3.5 – Sơ đồ tính ô sàn S1

Tra Phục lục 15 Tập 2 tài liệu [Kết cấu bêtông cốt thép tập 2 –Võ Bá Tầm ], có các hệ số tính Moment, thể hiện trong Bảng 3.6

Bảng 3.6 – Hệ số tính toán Moment

 Tính toán giá trị thành phần Moment

Tính toán điển hình tại vị trí có Moment tại nhịp M 1 5.70kNm / m

Tính toán điển hình tại vị trí có Moment tại gối M I 12.68kNm / m

Các ô sàn còn lại tính toán tương tự và thể hiện trong Bảng 3.7 và Bảng 3.8

Bảng 3.7 – Bảng kết quả tính toán cốt thép bản sàn 2 phương

Kích thước Tải trọng Chiều dày Tỷ số l 2 /l 1

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (N.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

Kích thước Tải trọng Chiều dày Tỷ số l 2 /l 1

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (N.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (cm 2 /m)  BT (%) k 2 = 0.0321 M II = -9,515 0.056 2.68 0.27% 293 ỉ10a200 3.93 0.39%

Bảng 3.8 – Bảng kết quả tính toán cốt thép của bản sàn 1 phương

Kích thước Tải trọng Chiều dày

As TT H.lượng a TT Tổng hợp

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (N.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

 Lưu ý: Phối hợp cốt thép

 Do tính các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng tại 2 bên của dầm thì các ô sàn có nội lực khác nhau

Do sự phân phối moment tại gối của hai ô sàn kế cận là bằng nhau, để đảm bảo tính an toàn và đơn giản trong thiết kế, cần lấy moment lớn nhất để bố trí cốt thép cho cả hai bên gối.

 Đối với cốt thép chịu moment dương, để tiện thi công nên ta kéo dài cốt thép cùng loại trong những ô sàn liên tiếp

3.6.3.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép max R b b s min

→ Ô sàn S1 đạt yêu cầu về hàm lượng cốt thép

 Tính toán momen tiêu chuẩn do toàn bộ tải trọng tác dụng:

 Tải trọng tác dụng dài hạn (tĩnh tải tiêu chuẩn) : tc tc tc 2 s t g g g 4.81 4.76 9.57(kN / m )

 Tải trọng toàn phần (hoạt tải tiêu chuẩn): p = 2 (kN/m tc tp 2 )

 Tổng tải trọng phân bố toàn bộ: q tp g tc p tc tp 9.57 2 11.57(k N / m )  2

 Moment tiêu chuẩn do tác dụng ngắn hạn cùa toàn bộ tải trọng (tại nhịp) :

 Moment tiêu chuẩn do tác dụng ngắn hạn cùa toàn bộ tải trọng (tại gối) : tc I 91 91 tp 1 2

 Ta chọn ô sàn S6 (4.3m x 5.2m) có kích thước lớn nhất để tính toán và kiểm tra độ võng

Cần kiểm tra tất cả các ô sàn, nhưng nếu ô bản có nội lực nhịp lớn nhất đạt yêu cầu về trạng thái giới hạn hai, thì tất cả các ô sàn cùng loại cũng sẽ thỏa mãn điều kiện này.

 Moment lớn nhất ở nhịp do tác dụng ngắn hạn cùa toàn bộ tải trọng :

 Chiều dày bản sàn: h s 0.12m 12cm

 Chọn lớp bê tông bảo vệ c 15mm

 Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép ngoài cùng của bê tông: a c 15 8 19mm 1.9cm

 Chiều cao tính toán: h o   h a 120 19 101mm  0.101m

 Cắt 1 dãy bản có bề rộng b 1m , chiều cao hh s 0.12m

 Tiết diện chữ nhật nên không có A ' s h f h ' f 0, b f b ' f 0

 Momen tĩnh lấy đối với trục qua mép chịu nén:

 Khoảng cách từ trọng tâm O đến mép chịu nén (tiết diện chữ nhật):

 Moment quán tính của tiết diện quy đổi đối với trục qua trọng tâm:

 Moment chống uốn của tiết diện quy đổi đối với mép chịu kéo: red 3 red

Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy đổi đến điểm lỏi cần được xem xét, đặc biệt trong các cấu kiện sàn chịu uốn mà không sử dụng cốt thép căng trước Việc xác định khoảng cách này là rất quan trọng để đảm bảo tính bền vững và hiệu quả của kết cấu.

 Moment quán tính của tiết diện vùng bê tông chịu nén, diện tích cốt thép chịu kéo, cốt thép chịu nénđối với trục trung hòa lần lượt là:

 Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo:

 Moment chống uốn của tiết diện quy đổi đối với thớ chịu kéo ngoài cùng: bo so ' so pl bo

 Moment do ngoại lực kéo do co ngót bê tông gây ra ứng suất trong cốt thép không căng

  '  '  rp sc s 0 0 pl sc s 0 pl rp 1

 Moment cực hạn gây nứt cho tiết diện:

Bêtông B30 có R bt,ser  1.8MPa

3 6 r crc bt,ser pl rp

Ta thấy:M 1 tc 6.22(kN.m)M crc 6.83(kN.m) Vậy ô sàn không bị nứt tại nhịp

 Độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm và kéo lệch tâm:

 Độ cong do tải trọng tạm thời ngắn hạn:

Moment do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng (tĩnh tải + hoạt tải dài hạn + hoạt tải ngắn hạn)

b1:hệ số xét đến từ biến ngắn hạn của bê tông,   bl 0.85

 Độ cong do tải trọng tạm thời dài hạn (tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn):

- Moment do ngoại lực dài hạn dài hạn ( tại nhịp):

  : hệ số xét đến ảnh hưởng từ biến dài hạn của bê tông đến biến dạng cấu kiện không có vết nứt, (Bảng 33 TCVN 5574:2012)

 Độ cong do sự vồng lên của cấu kiện do tác dụng ngắn hạn của lực nén trước (P) Đối với cấu kiện không ứng lực trước thì:

Độ cong của cấu kiện bê tông là kết quả của sự vồng lên do co ngót và từ biến khi chịu ứng lực nén trước (P) Đối với các cấu kiện không sử dụng ứng lực trước, hiện tượng này sẽ có những đặc điểm khác biệt.

 Độ võng của cấu kiện xác định theo công thức: f f m f q

 Độ võng do biến dạng uốn:

Sơ đồ tính là 2 đầu ngàm, có tải phân bố đều   1 / 16

L5.2m : chiều dài cấu kiện theo phương momen M 1

 Độ võng do biến dạng trượt: f q 0  f f m f q 0.67(cm)

 Kiểm tra điều kiện võng của cấu kiện: f 0.67(cm)f u 2.5(cm)

(với f u : Độ võng giới hạn của cấu kiện Tra Bảng 4, TCVN 5574 – 2012.)

=> Thỏa điều kiện độ võng.

THIẾT KẾ CẦU THANG

KÍCH THƯỚC CẦU THANG

 Chiều cao tầng điển hình: H t 3500mm

 Số lượng bậc thang: 20 bậc

 Cao độ 1= + 13.400m (cao độ sàn tầng 3)

 Cao độ 2= + 15.150m (cao độ chiếu nghỉ)

 Cao độ 3= + 16.900m (cao độ sàn tầng 4)

 Chiều dày bản thang được xác định sơ bộ theo công thức:

Chọn h b 130mm (Với L là nhịp tính toán của cầu thang)

- Chiều cao bậc thang : h b 175mm

- Bề rộng bậc thang : l b 300mm

 Độ dốc của bản thang o b h 175 i tg 0.65 33 l 300

 Kích thước dầm chiều nghỉ: 200 300mm

 Kích thước dầm chiếu tới: 200 300mm

 Chiều dày bản chiếu nghỉ: h bcn 130mm

 Chiều dày bản nghiêng: h bt 130mm

Hình 4.1 – Mặt bằng cầu thang

Hình 4.2 – Mặt cắt cấu thang

Daàm chieỏu nghổ 200x300 +15.150 ±13.400 Cao độ chiếu tới

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

4.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang

Hình 4.3 – Mặt cắt cấu tạo cầu thang

4.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Bảng 4.1 – Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản chiếu nghỉ

STT Các lớp cấu tạo

Tra Bảng 3 [TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế]

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cầu thang là: p tc 3kN / m 2 Hệ số vượt tải n p 1.2

Tải trọng tính toán tác dụng lên cầu thang: pp tc n p 1.2 3 3.6kN / m 2

4.2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ là:

1 1 q g  p 4.925 3.6 8.525(kN / m ) Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản chiều nghỉ là:

4.2.3 Tải trọng tác dụng lên bản thang

 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo trên bản thang

Chiều dày các lớp tương đương được tính toán như sau:

 Đối với lớp gạch Granite và lớp vữa lót có cùng chiều dày:

 Đối với bậc thang bằng gạch xây có kích thước  175   mm : b o td3 h cos 175 cos30

 Đối với bản thang có chiều dày:  td4 h s 130mm

 Đối với lớp vữa trát có chiều dày:  td5    5 15mm

Bảng 4.2 – Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản thang

STT Các lớp cấu tạo

Chiều dày tương đương td,i (mm)

Tra Bảng 3 [TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế]

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cầu thang là: p tc 3kN / m 2 Hệ số vượt tải n p 1.2

Tải trọng tính toán tác dụng lên cầu thang: pp tc n p 1.2 3 3.6kN / m 2

4.2.3.3 Tải trọng lan can và tay vịn

Tra [TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế]

Tải trọng tiêu chuẩn lan can và tin vịn là 30daN/m 2 = 0.3kN/m 2

4.2.3.4 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang là: o 2

Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang là:

SƠ ĐỒ TÍNH

Cắt một dãy có bề rộng b=1m để tính

Xét tỷ số hd/hs:

 Nếu hd/hs Bê tông đủ khả năng chịu cắt Cốt đai bố trí theo cấu tạo

- Xác định khoảng cách cốt đai: Cốt đai bố trí theo cấu tạo ct ct h 300 s 2 2 200 mm s 150mm

  Đoạn dầm giữa nhịp cũng bố trí cốt đai theo cấu tạo (Theo điều 8.7.6 TCVN 5574-2012)

 Bố trí cốt đai 6a200ở giữa nhịp

THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC E

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

5.2.1 Tĩnh tải , tải tường tác dụng lên sàn

Để sử dụng phần mềm ETABS, chúng ta chỉ cần nhập tải trọng của các lớp cấu tạo hoàn thiện, hệ thống kỹ thuật và tường xây trên sàn, trong khi trọng lượng bản thân sàn sẽ được phần mềm tự tính toán Các tải trọng này sẽ được gắn lên các dầm ảo để đảm bảo tính chính xác trong phân tích kết cấu.

Bảng 5.1 – Sàn căn hộ + hành lang

Tĩnh tải tính toán (kN/m 3 ) (mm) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

1 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

2 - Vữa lát nền + tạo dốc 18 50 0.9 1.3 1.17

5.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Giá trị hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của từng loại phòng Hệ số độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều được quy định tại điều 4.3.3 trong TCVN 2737-1995.

Bảng 5.4 – Hoạt tải tác dụng lên sàn

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ số vượt tải

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

6 Mái bằng không có sử dụng 0.00 0.75 0.75 1.30 0.98

7 Mái bằng có sử dụng 0.50 1.00 1.50 1.30 1.95

5.2.3 Tải trọng tường tác dụng lên dầm

Tường gạch dày 200 trên dầm 400x800 18 1.1 6.5 0.1 12.97

Tường gạch dày 200 trên dầm 300x700 18 1.1 6.6 0.1 13.46 Để đơn giản và thiên về an toàn tải trọng tường tầng 1 lấy bằng 13.46 kN/m

Tường gạch dày 200 trên dầm 300x700 18 1.1 4.3 0.1 8.51 Để đơn giản và thiên về an toàn tải trọng tường tầng 2 lấy bằng 8.51 kN/m

Tường gạch dày 100 trên sàn 18 1.1 3.5 0.1 6.93 Để đơn giản và thiên về an toàn tải trọng tường tầng 3-19:200 lấy bằng 11.88 kN/m

Tải trọng thang bộ được xác định từ các tính toán trong chương 4 và được quy đổi thành các lực tập trung, được gán tại các vị trí tương ứng với phản lực cầu thang trong mô hình ETABS.

Hình 5.1 – Phản lực tại gối của vế thang

Các phản lực cầu thang bộ được xác định dựa trên dải bản có bề rộng 1m Do đó, phản lực tính toán được gán tại các nút trong mô hình Etabs sẽ được nhân với bề rộng của vế thang.

Thang máy được dùng trong công trình là thang máy hiệu MITSUBISHI.Các số liệu thống kê chi tiết thang từ Catalogue:

Với kích thước giếng thang của công trình là 2000x1950mm, tra theo Catalogue của nhà cung cấp, chọn thang máy mã hiệu P14-CO, có các thông số chi tiết:

Bảng 5.8 – Thông số kỹ thuật của thang máy P14-CO

Các kích thước (mm) Phản lực (T) Khoảng mở cửa JJ

Nhập tại 4 điểm góc phía trên phòng máy thang của công trình:

5.2.6 Tải trọng thành phần tĩnh của gió

Theo TCVN 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN

Công trình 2737 – 1995 có chiều cao 77,5m, vượt quá 40m, do đó cần tính toán thành phần gió động ảnh hưởng đến công trình Đặc điểm và vị trí xây dựng của công trình được trình bày trong Bảng 5.11.

Bảng 5.9 – Đặc điểm và vị trí xây dựng công trình Địa điểm xây dựng Tỉnh, Tp Tp Hồ Chí Minh

Quận, Huyện Quận Phú Nhuận

Vùng gió II-A Địa hình C

Cao độ mặt đất so với chân công trình 1.1m

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió W j tại điểm j ứng với độ cao z j so với mốc chuẩn:

Giá trị áp lực gió được xác định dựa trên bản đồ phân vùng 0 k, trong đó j là hệ số điều chỉnh cho sự biến đổi của áp lực gió theo độ cao Hệ số khí động được quy định với gió đẩy là 0.80 và gió hút là 0.60.

Hj : Chiều cao đón gió của tầng thứ j

Bảng 5.10 – Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V

Công trình nằm trong khu vực IIA của TPHCM, thuộc dạng địa hình C Theo bảng tra cứu, áp lực gió tiêu chuẩn được tính là W0 = 95 – 12 = 83 daN/m², tương đương với 0.83 kN/m² Hệ số k(zj) được sử dụng để điều chỉnh áp lực gió theo độ cao và được xác định bằng công thức cụ thể.

Bảng 5.11 – Độ cao Gradient và hệ số m t

Do tính đối xứng của công trình, việc nhập gió vào tâm hình học hoặc vào dầm biên đều cho ra kết quả tương tự Để đơn giản và nhanh chóng, sinh viên thường chọn gán thành phần gió tĩnh vào tâm hình học Lực tập trung của thành phần tĩnh tải trọng gió được tính theo công thức sau: j j o j j.

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió được xác định là 1, trong khi hệ số khí động tổng cho mặt đón gió và hút gió là c = 1.4 Chiều cao đón gió của tầng thứ j được ký hiệu là hj.

Lj: Bề rộng đón gió của tầng thứ j

Bảng 5.12 – Bảng giá trị tải trọng gió theo phương X

STT Tầng H (m) Zj (m) kj LYj (m) WXj (kN)

Bảng 5.13 – Bảng giá trị tải trọng gió theo phương Y

STT Tầng H (m) Zj (m) kj LXj (m) WYj (kN)

5.2.7 Tải trọng thành phần động của gió

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió tác dụng lên phần tử j của dạng dao động thứ i được xác định theo công thức :

M : Khối lượng tập trung của phần tử thứ j j

Hệ số động lực học ứng với dao động thứ i, ký hiệu là i, được xác định thông qua Đồ thị xác định hệ số động lực theo TCVN 229-1995 Hệ số này phụ thuộc vào thông số i và độ giảm lôga của dao động.

Hình 5.3 - Đồ thị xác định hệ số động lực ξ i

Đường cong 1 được áp dụng cho các công trình bê tông cốt thép (BTCT) và gạch đá, bao gồm cả những công trình có khung thép với kết cấu bao che (δ = 0.3) Trong khi đó, Đường cong 2 phù hợp cho các công trình như tháp, trụ thép, ống khói và các thiết bị dạng cột có bệ bằng BTCT (δ = 0.15).

Thông số  i xác định theo công thức:

W0 kN / m : Giá trị áp lực gió têu chuẩn, W 0 0.83kN / m 2 f : Tầng số dao động riêng thứ i i

Hệ số i được tính bằng cách chia công trình thành nhiều phần, trong đó tải trọng gió trong mỗi phần được coi là không đổi Công thức xác định hệ số i là: n ji Fj j 1 i n.

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động lực do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, ký hiệu là Fj, được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau và chỉ tính đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió Thứ nguyên của giá trị này là lực và được tính toán theo công thức cụ thể.

W : Là giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình j

j : Là hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình, không thứ nguyên, tra theo bảng 3 TCVN 229-1999

S : Diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của công trình j

 : Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc vào các tham số  , và dạng dao động, tra theo Bảng 4, Bảng 5 TCVN 229-1999

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức:

 : Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng của công trình, lấy  1

5.2.7.2 Áp dụng dao động riêng của công trình

Bảng 5.14 – Chu kì dao động riêng của công trình

Chu kỳ Tần số UX UY RZ SumUX SumUY SumRZ

Bảng 5.15 – Giá trị khối lượng , tâm khối lượng , tâm hình học từng tầng

Story Diaphragm MassX MassY XCM YCM CumMassX CumMassY XCCM YCCM kg kg m m kg kg m m

ST D1 997.667 997667.66 29.3438 9.7525 1176411.94 1176411.94 30.5764 10.4077 TẦNG 19 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 2738079.23 2738079.23 29.1014 9.7666 TẦNG 18 D1 1561.667 1565906.67 28.067 9.3075 4303985.9 4303985.9 28.7251 9.5996 TẦNG 17 D1 1561.667 1565906.67 28.067 9.2804 5869892.57 5869892.57 28.5495 9.5144 TẦNG 16 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 7431559.86 7431559.86 28.432 9.4659 TẦNG 15 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 8993227.15 8993227.15 28.3553 9.4343 TẦNG 14 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 10554894.45 10554894.45 28.3013 9.412 TẦNG 13 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 12116561.74 12116561.74 28.2612 9.3954 TẦNG12 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 13678229.04 13678229.04 28.2303 9.3827 TẦNG 11 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 15239896.33 15239896.33 28.2057 9.3725 TẦNG 10 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 16801563.63 16801563.63 28.1857 9.3642 TẦNG 9 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 18363230.92 18363230.92 28.1691 9.3574 TẦNG 8 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 19924898.21 19924898.21 28.1551 9.3516 TẦNG 7 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 21486565.51 21486565.51 28.1431 9.3467 TẦNG 6 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 23048232.8 23048232.8 28.1328 9.3424 TẦNG 5 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 24609900.1 24609900.1 28.1237 9.3387 TẦNG 4 D1 1561.667 1561667.29 27.9903 9.2836 26171567.39 26171567.39 28.1158 9.3354 TẦNG 3 D1 1561.667 1625775.48 28.1487 9.3578 27797342.87 27797342.87 28.1177 9.3367 TẦNG 2 D1 1491.328 1491328.74 28.8223 9.7169 29288671.61 29288671.61 28.1536 9.3561 TẦNG 1 D1 1046.43 1046430.08 33.514 11.6831 30335101.69 30335101.69 28.3385 9.4363

5.2.7.3 Khảo sát một số dao động

Hình 5.4 – Dao động theo phương X - mode 1 Hình 5.5 – Dao động theo phương Y – mode 2

Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng cho gió vùng II là fL = 1.3, với độ giảm loga của δ = 0.3, áp dụng cho công trình bê tông cốt thép.

Nếu f1 > fL thì thành phần động của tải trọng gió chỉ kể đến tác dụng của xung vận tốc gió

Nếu f1 < fL thì phải kể thêm lực quán tính

So sánh tần số dao động riêng từ bảng 5.16, ta có:

1 2 3 L 4 f 0.38f 0.44f 0.52f 1.3 f 1.36 Thành phần động của gió gồm xung của vận tốc gió và lực quán tính

 Theo phương X, chỉ cần xét đến ảnh hưởng của Mode 1 (Dạng dao động thứ 1)

 Theo phương Y, chỉ cần xét đến ảnh hưởng của Mode 2 (Dạng dao động thứ 1)

 Theo phương Z, không xét đến ảnh hưởng của Mode 3, do bị xoắn, (Dạng dao động thứ 1)

 Kết quả tính toán thành phần gió động theo các thông số đặc trưng động lực học công trình

Bảng 5.16 – Giá trị thành phần động của gió theo phương X (mode 1)

(kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX

Bảng 5.17 – Các thông số khác

Bảng 5.18 – Giá trị thành phần động của gió theo phương Y (mode 2)

(kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX

Bảng 5.19 – Các thông số khác

 Xác định kết quả nội lực và chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và động của tải trọng gió

X: Là Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc hoặc chuyển vị

X : Là Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây t ra

X : Là Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió d gây ra

S: Số dao động tính toán

Bảng 5.20 – Kết quả tổng hợp tải trọng gió

Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động Phương X Phương Y Phương X (mode 1) Phương Y (mode 2)

W Xj (kN) W Yj (kN) Wp jiX (kN) Wp jiY (kN)

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Tổ hợp tải trọng được sử dụng để xác định nội lực bất lợi nhất cho các bộ phận kết cấu Tùy thuộc vào các thành phần tải trọng, tổ hợp tải trọng có thể chia thành tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt Trong phạm vi đồ án này, chúng ta chỉ xem xét các tổ hợp cơ bản.

5.3.1 Các trường hợp tải trọng

Bảng 5.21 – Các trường hợp tải trọng

STT Kí hiệu tải trọng Loại tải Ý nghĩa

1 TLBT DEAD Trọng lượng bản thân

2 HOAN THIEN SUPERDEAD Trọng lượng các lớp hoàn thiện

3 TUONG SUPERDEAD Trọng lượng tường

4 HT13200 LIVE Hoạt tải lớn hơn hoặc bằng 200

6 HTTL LIVE Hoạt tải tầng lẻ

7 HTTC LIVE Hoạt tải tầng chẳn

8 GTX WIND Gió tĩnh phương X

9 GDX WIND Gió động phương X

10 GTY WIND Gió tĩnh phương Y

11 GDY WIND Gió động phương Y

5.3.2 Các trường hợp tải trọng tính toán

Bảng 5.22 – Các tổ hợp tải trọng trung gian

STT Loại COMBO Thành phần

TT ADD 1.1*TLBT + 1.25*HOANTHIEN + TUONG

Bảng 5.23 – Các tổ hợp tải trọng

STT Loại Thành phần Ghi chú

TH8 ADD TT + 0.9HTTC + 0.9GX

TH9 ADD TT + 0.9HTTC +0.9(-GX)

TH10 ADD TT + 0.9HTTC + 0.9GY

TH11 ADD TT + 0.9HTTC +0.9(-GY)

TH12 ADD TT + 0.9HTTL + 0.9GX

TH13 ADD TT + 0.9HTTL + 0.9(-GX)

TH14 ADD TT + 0.9HTTL + 0.9GY

TH15 ADD TT + 0.9HTTL +0.9(-GY)

TH16 ADD TT + 0.9HTCHATDAY + 0.9GX

TH17 ADD TT + 0.9HTCHATDAY +0.9(-GX)

STT Loại Thành phần Ghi chú

TH18 ADD TT + 0.9HTCHATDAY + 0.9GY

TH19 ADD TT + 0.9HTCHATDAY +0.9(-GY)

BAO 1 ENVELOPE (TH 1, TH 2, , TH 19) Tính cốt thép

TH 20 ADD TLBT+HT+0.909*TUONG + HT1+HT2 Tính độ võng (tải toàn phần)

TH 21 ADD TLBT+HT+0.909*TUONG + 0.833GX

TH 22 ADD TLBT+HT+0.909*TUONG – 0.833GX

TH 23 ADD TLBT+HT+0.909*TUONG + 0.833GY

TH 24 ADD TLBT+HT+0.909*TUONG – 0.833GY

BAO 2 ENVELOPE (TH 21, , TH 24) Tính chuyển vị ngang

MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH

5.4.1 Mô hình tổng thể kết cấu công trình

Hình 5.6 – Mô hình tổng thể kết cấu công trình

Hình 5.7 – Mặt bằng sàn tầng điển hình trong Etabs

5.4.2 Khai báo vật liệu và tiết diện sử dụng

- Khai báo vật liệu sử dụng là bêtông có cấp độ bền B30

Hình 5.8 – Khai báo vật liệu sử dụng betong B30

- Khai báo các tiết diện dầm

Chọn: Define → Section Properties → Frame Sections

Hình 5.9 – Khai báo tiết diện dầm 300X700

- Khai báo tiết diện sàn

Chọn: Define → Section Properties → Slab Sections

Hình 5.10 – Khai báo tiết diện sàn dày 120mm

- Khai báo tiết diện vách

Chọn: Define → Section Properties →Wall Sections

Hình 5.11 – Khai báo tiết diện vách dày 300mm

5.4.3 Khai báo các trường hợp tải trọng

Hình 5.12 – Khai báo các trường hợp tải trọng

5.4.4 Khai báo các trường hợp tổ hợp tải trọng

Hình 5.13 – Khai báo các trường tổ hợp tải trọng

5.4.5 Gán tải trọng tác dụng lên công trình

Hình 5.14 – Tải trọng hoàn thiện sàn tầng điển hình

Hình 5.15 – Hoạt tải sàn tầng điển hình

Hình 5.16 – Tải tường trên dầm và sàn tầng điển hình

5.4.6 Khai báo khối lượng dao động

- Theo TCVN 229 – 1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải tọng gió theo TCVN 2737

– 1995, khối lượng phân tích bài toán động lực học là: 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải

Tĩnh tải và Hoạt tải ảnh hưởng đến công trình thông qua tải trọng đã được khai báo Phần mềm Etabs sẽ thực hiện tính toán khối lượng tham gia vào quá trình giao động dựa trên các tải trọng này.

Hình 5.17 – Khai báo Mass Source khối lượng tham gia dao động

5.4.7 Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn

Bấm Ctrl + A để chọn tất cả → Chọn Assign → Shell → Diapharagms…

Hình 5.18 – Gắn tâm cứng Diapharagm cho sàn

Chọn tất cả ô sàn → Chọn Analyze → Automatic mesh options

Hình 5.19 – Chia nhỏ các ô sàn bằng cách Mesh ảo

5.4.9 Gắn tải trọng gió vào tâm công trình

Gán các giá trị tính toán gió tĩnh vào tâm hình học và gán gió động vào tâm khối lượng

Chọn: Define → Load Pattern → Modify Load → Modify Lateral Load

Hình 5.20 – Thành phần tĩnh của gió theo phương X (GTX)

Hình 5.21 – Thành phần tĩnh của gió theo phương Y (GTY)

Hình 5.23 – Thành phần động của gió theo phương Y (GDY)

5.4.10 Kiểm tra mô hình và giải mô hình

Sau khi khai báo các loại tải trọng và khai báo các tổ hợp tải, tiến hành kiểm tra mô hình

Hình 5.24 – Mô hình đã kiểm tra không có lỗi

Tiến hình giải mô hình công trình

TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM KHUNG TRỤC E

Hình 5.25 – Biểu đồ bao moment Hình 5.26 – Biểu đồ bao lực cắt

5.5.2 Tính toán cốt thép dọc

Để tính toán cốt thép cho cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật, với bê tông cấp B30, chúng ta tham khảo bảng E2 TCXDVN 5574-2012 Qua đó, các thông số được xác định là   R 0.541 và   R 0.395 cho nhóm cốt thép AIV.

5.5.2.2 Tính toán cốt thép cho dầm B6, hầm 2 – trục E-3’4’

 Tại nhịp với moment M n = 165.11 (kNm)

Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là a80mmho   h a 800 80 720mm

Kiểm tra hàm lượng thép: s tt o

 Tại gối G’ với moment M g = -338.83 (kNm)

Diện tích cốt thép: tt b b o 2 s s

Kiểm tra hàm lượng thép: s tt o

 Tại gối E với moment M g = -358.94 (kNm)

Kiểm tra hàm lượng thép: tt s o

Các dầm còn lại tính toán tương tự, kết quả thể hiện trong bảng bên dưới tt b b o 2 s s

Bảng 5.24 – Tính toán cốt thép dầm trục E

Tên Vị trí Ví trí M max b h a = a' h 0

C.thép tính Chọn C.thép chọn  tt  ch dầm mặt cắt (m) (kNm) mm mm mm mm A s

Gối 0.00 -1,378.70 400 800 80 720.0 0.391 0.533 51.20 10 ỉ 25 2 ỉ 20 55.37 1.78 3.42 Nhịp 5.60 517.16 400 800 80 720.0 0.147 0.159 15.30 2 ỉ 25 2 ỉ 20 16.10 0.53 0.99 Gối 7.50 -305.82 400 800 80 720.0 0.087 0.091 8.72 2 ỉ 25 0 ỉ 0 9.82 0.30 0.61 Gối 0.00 -4.58 400 800 80 720.0 0.001 0.001 0.12 2 ỉ 25 0 ỉ 0 9.82 0.00 0.61 Nhịp 0.78 176.86 400 800 80 720.0 0.050 0.051 4.94 2 ỉ 20 0 ỉ 0 6.28 0.17 0.39

5.5.3 Tính toán cốt thép đai Để đơn giản cho việc tính toán và thi công cốt thép cho dầm, chọn lực cắt lớn nhất trong các dầm khung trục 11 để tính toán cốt ngang cho các nhịp dầm, sau đó bố trí thép cho các nhịp dầm còn lại theo kết quả tính toán được

Qmax = 687.37 kN ứng với dầm B80 tầng 7

5.5.3.1 Kiểm tra điều kiện tính toán

→ Bêtông không đủ khả năng chịu cắt, tính toán cốt đai cho dầm

5.5.3.2 Tính toán và bố trí cốt đai cho dầm

Dùng đai 10 bố trí 2 nhánh

2 2 sw sw b2 n b bt 0 tt 2 max

- Bước đai cấu tạo: (ứng với h = 800 mm > 450 mm) đối với dầm có chiều cao h450mm ct s min h;500mm 267mm

- Khoảng cách thiết kế của cốt đai:

Chọn smin s ,s ,s ct tt max  Để an toàn , bố trí cốt đai 10a100 trong đoạn L/4 đầu dầm và 10150 trong đoạn L/2 giữa nhịp

5.5.3.3 Kiểm tra khả năng chống phá hoại do ứng suất chính

Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính: bt 0.3   b1 w1 b b 0

Qmax = 687.37kN< Qbt = 1228.865kN  tiết diện không bị phá hoại do ứng suất chính

5.5.3.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai

Với tiết diện chữ nhật   f 0, Cấu kiện không có lực dọc   n 0 sw sw 2 sw

=> Bê tông và cốt đai đã đủ khả năng chịu cắt, không cần bố trí cốt xiên

5.5.3.5 Tính toán cốt treo tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính

Tại vị trí giữa các dầm G’-E trong khung trục 11, có các dầm phụ kích thước 200×500mm được gác lên Điều này dẫn đến việc các dầm khung phải chịu một lực tập trung lớn, do đó, để ngăn chặn hiện tượng giật đứt gây phá hoại cục bộ, cần bố trí cốt treo gia cường tại những vị trí này.

Giá trị lực tập trung P được xác định từ bước nhảy trên biểu đồ lực cắt của dầm chính Để đơn giản hóa quá trình tính toán, chúng ta xem xét lực tập trung tối đa do dầm phụ tác động lên dầm chính tại tầng cao nhất, từ đó sử dụng giá trị này để tính toán và phân bố cho các vị trí khác.

Bảng 5.25 – Giá trị bước nhảy lực cắt tại vị trí có dầm phụ

Dầm Vị Trí Tổ hợp Tầng Lực cắt (kN)

Do chiều cao dầm chính và dàm phụ bằng nhau nên

+ Bề rộng phạm vi tác dụng của lực tập trung b1 0mm

+ St là phạm vi cần đặt cốt thép treo để chống sự phá hoại t 1

S 3b 600mm + Diện tích cốt treo:

+ Số cốt treo cần thiết: chọn đường kính cốt treo là dsw = 10mm treo sw

⟹ Chọn m = 6 bố trí mỗi bền dầm phụ 3 cốt đai

5.5.4 Tính toán đoạn neo thép

Tính toán đoạn neo cốt thép được quy định trong điều 8.5 của TCVN-5574-2012

Các thanh cốt thép dọc chịu kéo và cốt thép chịu nén cần được kéo dài qua tiết diện vuông góc với trục dọc của cấu kiện Điều này đảm bảo chúng được tính toán với toàn bộ cường độ, với một khoảng không nhỏ hơn l và được xác định theo công thức.

  nhưng không nhỏ hơn: l an   an d

Trong đó giá trị  an ,  an và  an cũng như giá trị cho phép tối thiểu lan được xác định theo bảng sau:

Bảng 5.26 – Đoạn neo cốt thép

+ Chiều dài đoạn neo cốt thép chịu kéo trong bê tông chịu kéo: an l 0.7 365 11 d 26d

     và không nhỏ hơn lan= 20d

+ Chiều dài đoạn neo cốt thép chịu nén hoặc chịu kéo trong vùng chịu nén của bê tông: an l 0.5 365 8 d 19d

     và không nhỏ hơn lan= 12d

+ Chiều dài đoạn nối chồng cốt thép trong bê tông chịu kéo: an l 0.9 365 11 d 30d

     và không nhỏ hơn lan= 20d

+ Chiều dài đoạn nối chồng cốt thép trong bê tông chịu nén: an l 0.65 365 8 d 22d

     và không nhỏ hơn lan= 15d

TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG KHUNG TRỤC E

Trên mặt cắt ngang vuông góc với trục vách có đầy đủ 5 thành phần nội lực :

N,M ,M ,Q ,Q Khả năng chịu lực của vách phụ thuộc vào tất cả các thành phần nội lực trên

Vách chỉ chịu tải trọng đứng, trong khi tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó Do đó, khả năng chịu Moment ngoài mặt phẳng và lực cắt vuông góc với mặt phẳng (Q) có thể được bỏ qua Chỉ cần xem xét tổ hợp nội lực gồm Y (N, M, Q) Y X.

Hình 5.27 – Nội lực tác dụng lên vách

Việc tính toán cốt thép dọc cho vách phẳng có thể sử dụng một số phương pháp tính vách thông dụng sau:

Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi

Phương pháp giải thuyết vùng biên chịu moment

Phương pháp xây dựng biểu đồ tương tác

Chọn phương pháp vùng biên chịu moment để tính toán cho cấu kiện vách

5.6.1.1 Phương pháp vùng biên chịu moment

Phương pháp này khẳng định rằng cốt thép ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ moment, trong khi lực dọc trục được giả định phân bố đều trên toàn bộ tiết diện của vách.

Các giả thiết tính toán:

- Ứng lực kéo do cốt thép chịu

- Ứng lực nén do bêtông và cốt thép cùng chịu

VU ỉN G TR Á I VU ỉN G PH Ả I

Hình 5.28 – Sơ đồ tính vách

Bước đầu tiên trong thiết kế là giả định chiều dài B của vùng sẽ chịu toàn bộ mô men Cần xem xét vách chịu lực dọc trục N và mô men uốn trong mặt phẳng Mx Mô men Mx có thể được coi là một cặp ngẫu lực tác động tại hai vùng biên của vách.

Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên

Ab: Diện tích của vùng biên

A: Diện tích mặt cắt vách

Bước 3: Tính diện tích thép chịu kéo, nén

Diện tích thép chịu nén: r b l w sc sc

 ≤ 1 – Hệ số uốn dọc,có thể xác định  theo công thức thực nghiệm:

Diện tích thép chịu kéo là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu, chỉ tính đến khả năng chịu kéo của cốt thép mà không xem xét bê tông Để tính toán chính xác cho các cấu kiện chịu kéo đúng tâm, cần áp dụng công thức: s l s.

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu không thỏa mãn thì tăng kích thước B của vùng biên

Chiều dài vùng biên có giá trị có giá trị lớn nhất 0.5Lw, nếu vượt quá giá trị này cần tăng bề dày tường

Bước 5: Kiểm tra tường giữa hai vùng biên để đảm bảo cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đạt yêu cầu chịu lực, cốt thép trong khu vực này cần được bố trí theo hàm lượng  min.

5.6.2 Tính toán cốt thép dọc cho vách

Trong Etabs người dùng có thể tổng hợp nội lực để tính toán vách lõi bằng cách gán thuộc tính Pier hay Spandrel cho các phần tử vách

Vách đứng gán Pier (P) – lấy nội lực như cột

Hình 5.29 – Gán pier vách khung trục E Áp dụng phương pháp vùng biên chịu Moment tính toán điển hình cho vách P3, thuộc khung trục

11 Chọn vách P3, tầng hầm để tính toán

Tầng Vách Tải trọng Tổ hợp N (kN) V2 (kN) M3 (kN.m)

Nội lực chọn để tính toán:

 Bước 1: Chọn chiều dài vùng biên B

Chọn chiều dài vùng biên B= 0.2÷( 0.3)L

Hình 5.30 –Mặt cắt của vách V3 và vùng biên

 Bước 2: Xác định nội lực Độ mảnh trong mặt phẳng uốn: 0.7H 0.7 3.2 19.39

Lực kéo, nén trong vùng biên: n,k b

Lực nén trong vùng giữa: g g

 Bước 3: Tính toán cốt thép

Diện tích cốt thép vùng biên phải n 3 6 b b b

Diện tích cốt thép vùng biên trái n 3 6 b b b

Chọn12 25 có A s 5888mm 2 trên cả hai vùng biên của vách

Diện tích cốt thép vùng giữa

Chọn 20 25 có A s 9813mm 2 trên vùng giữa của vách

 Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra cốt thép vùng biên min s max

→ Hàm lượng cốt thép đạt yêu cầu

Kiểm tra cốt thép vùng giữa min s max

→ Hàm lượng cốt thép đạt yêu cầu

Tính tương tự cho các vách còn lại, kết quả tính toán thể hiện trong các bảng sau:

Bảng 5.28 – Kết quả tính thép vách V3 khung trục E (0.4 × 2.5)m

Story Load Loc N(kN) V(kN) M(kNm)

Vùng biên trái Vùng giữa Vùng biên phải

P tr (kN) A st (cm 2 ) Ghi chú P(kN) A st (cm 2

Ghi chú P ph (kN) A st (cm 2 ) Ghi chú

ST TH19 Top -697.99 -638.80 1576.8 648.78 17.77 Kéo 418.80 -267.76 Nén 927.98 -67.24 Nén

ST TH19 Bottom -792.41 -638.80 -1037 677.01 -74.25 Nén 475.45 -266.18 Nén 360.04 9.86 Kéo

The data reveals various measurements across different levels and categories, such as ST TH19, T19 TH15, and T18 TH5, each with specific coordinates and values indicating performance metrics For instance, ST TH19 shows values of -792.41 and -638.80, while T19 TH15 records a top value of -1637.5 and a bottom value of 182.60 Similarly, T18 TH19 and T17 TH19 both present bottom measurements of -2938.4 and -4016.3, respectively The patterns indicate fluctuations in performance across levels, with notable figures like -7259.8 for T14 TH19 and -8343.9 for T13 TH19, emphasizing the need for further analysis of these metrics to enhance understanding and optimize strategies.

The T13 TH19 Top shows significant metrics with values including -8249.5 and -622.62, while the T12 TH19 Bottom reflects similar patterns with -9428.8 and -623.72 The T11 TH19 Bottom consistently records -10514 and -623.53, indicating stability in the data Meanwhile, the T10 TH19 Bottom and Top present values of -11597 and -11503, respectively, highlighting fluctuations The T9 TH19 Bottom maintains a steady -12679, and the T8 TH19 Bottom records -13757, both suggesting ongoing trends Further down, the T7 TH19 Bottom and Top show values of -14831 and -14736, while the T6 TH19 Bottom and Top indicate -15898 and -15804 Finally, the T5 TH19 Bottom remains consistent at -16958, signaling a strong downward trend in the dataset.

The data presented includes a series of measurements across various depths and timeframes, specifically T4, T3, T2, T1, and H1 for the TH19 and TH18 periods Each entry records multiple parameters, such as depth, pressure, and Nén values, indicating significant variations in metrics like temperature and density For instance, T4 TH19 shows a bottom measurement of -18008 with values including -558.8 pressure and 4255.29 Nén, while T3 TH19 records similar bottom measurements but with different Nén values, indicating a diverse dataset essential for analysis The results from T1 and H1 further highlight the trends in measurements, with H1 TH19 exhibiting a bottom depth of -22382 and a Nén value of 5368.74, demonstrating the importance of these metrics in understanding the geological conditions over time.

Bảng 5.29 – Bảng chọn thép vách V3

Thép vùng biên Thép vùng giữa As vùng biên cm 2

Bảng 5.30 – Kết quả thép vách V2 khung trục E (0.4 × 2.5)m

P tr (kN) A st (cm 2 ) Ghi chú P(kN) A st (cm 2 ) Ghi chú P ph (kN) A st (cm 2 ) Ghi chú

ST TH14 Bottom -454.13 296.46 587.10 202.72 5.55 Kéo 272.48 -271.84 Nén 384.38 -82.42 Nén

ST TH5 Bottom 113.20 24.37 184.09 114.69 3.14 Kéo 67.92 1.86 Kéo 69.41 -91.21 Nén

ST TH10 Top -493.15 307.25 -552.84 375.05 -82.68 Nén 295.89 -271.19 Nén 177.79 4.87 Kéo T19 TH5 Bottom -217.29 161.70 264.38 88.73 2.43 Kéo 130.37 -275.81 Nén 175.65 -88.25 Nén T19 TH18 Bottom -1619.29 384.35 594.32 26.70 -92.41 Nén 971.57 -252.32 Nén 621.02 -75.81 Nén

Dưới đây là dữ liệu thống kê về các chỉ số T18 và T17, bao gồm các giá trị tối thiểu, tối đa và trung bình cho từng phần Đối với T18 TH5, giá trị tối thiểu là -547.60, tối đa 221.20, và trung bình 1.08 Tương tự, T18 TH18 có giá trị tối thiểu -2681.74, tối đa 586.11, và trung bình 243.29 Các chỉ số cho T17 TH18 cho thấy giá trị tối thiểu -3643.27, tối đa 1156.92, và trung bình -60.84 Các dữ liệu cho T16, T15, T14, T13, T12, và T11 cũng được ghi nhận với các giá trị tối thiểu và tối đa khác nhau, phản ánh sự biến động trong từng giai đoạn T10 TH18 có giá trị tối thiểu -10910.87, tối đa 2764.55, cho thấy sự dao động lớn trong dữ liệu Các chỉ số này cung cấp cái nhìn tổng quan về hiệu suất và xu hướng trong từng giai đoạn.

The data presents a comprehensive analysis of various T-levels and TH configurations, highlighting key metrics such as depth, pressure, and other significant values For instance, T10 TH1 shows a bottom value of -11121.21 with a pressure of 2030.78, while T9 TH18 reveals a bottom value of -12037.87 and a pressure of 2004.20 T8 TH1 records a bottom value of -13335.56, indicating a pressure of 2486.87 Moving to T7 TH18, the bottom value is -14112.90 with a pressure of 2389.95 T6 TH18 demonstrates a bottom value of -15158.39 and a pressure of 2587.88 T5 TH18 records a bottom value of -16210.87, corresponding to a pressure of 2795.87 T4 TH18 indicates a bottom value of -17270.41 with a pressure of 3006, while T3 TH18 shows a bottom value of -18375.27 and a pressure of 3266.1 Finally, T2 TH19 presents a bottom value of -20702.27, with a pressure of 4717.13, emphasizing the overall trend in the data.

The data presents various measurements across different time frames and categories For T2 TH18 Bottom, the values are -19278.58, 321.34, 1242.36, and 3234.53, with Nén values at 11567.15 and 4476.90 T1 TH19 Top shows a significant measurement of -21785.06 and includes Nén values of 13071 and 3801.38 T1 TH19 Bottom has values of -21903.76 with Nén values at 13142.25 and 3864.54 In T1 TH18 Bottom, the readings are -20209.32 and include Nén values of 12125.59 and 4784.63 H1 TH19 Bottom records a consistent value of -23252.59 along with Nén values at 13951.56 and 3805.38 Lastly, H1 TH18 Bottom features values of -21375.50 and Nén measurements of 12825.30 and 4786.03.

Bảng 5.31 – Bảng chọn thép vách V2

B(m) Thép vùng biên Thép vùng giữa As vùng biên cm 2

Bảng 5.32 – Kết quả thép vách V1 khung trục E (0.4 × 2.5)m

ST TH14 Bottom -454.13 296.46 587.10 202.72 5.55 Kéo 272.48 -271.84 Nén 384.38 -82.42 Nén

ST TH5 Bottom 113.20 24.37 184.09 114.69 3.14 Kéo 67.92 1.86 Kéo 69.41 -91.21 Nén

The data presents various measurements from different locations, including ST TH10, T19, T18, and T17, highlighting both top and bottom values across multiple parameters Key observations include significant negative values in the ST TH10 Top and T19 TH18 Bottom, indicating potential areas of concern Conversely, the T17 TH18 Top shows a notable positive figure, suggesting a potential for improvement The consistent presence of 'Nén' and 'Kéo' throughout the data reflects varying conditions impacting the readings Overall, the analysis underscores the need for further investigation into the factors influencing these measurements.

The T15 TH18 Top shows a significant decrease of -5738.55 with a slight increase in other metrics, while the T15 TH18 Bottom reflects a similar trend with a decrease of -5832.97 In the T14 TH18 category, both Top and Bottom values indicate substantial declines, with the Top at -6778.58 and the Bottom at -6873.00 The T13 TH18 Top and Bottom also demonstrate notable decreases, recorded at -7814.66 and -7909.08 respectively The T12 TH18 metrics reveal a downward trend as well, with the Top at -8847.90 and the Bottom at -8953.11 In T11 TH18, the Top is marked by a decrease of -9879.51, while the Bottom shows -9973.93 The T10 TH18 Top and Bottom values continue this trend with -10910.87 and -11005.29 Lastly, T9 TH18 metrics present a significant decrease in the Top at -11943.45 and the Bottom at -12037.87, while T8 TH18 shows a decrease of -12978.80 in the Top and -13073.22 in the Bottom Overall, the data indicates a consistent downward trajectory across the various T categories.

The data presents various measurements across different levels and sections, highlighting significant values and trends For instance, T7 TH1 Bottom shows a total of -14464.24 with notable fluctuations in associated metrics Similarly, T6 TH18 Top records a total of -15063.97, while T5 TH18 Bottom reflects a total of -16210.87, indicating a consistent downward trend In contrast, T4 TH19 Bottom demonstrates a total of -18129.09, revealing a slight recovery in subsequent metrics Furthermore, T3 TH19 Bottom marks a total of -19490.05, showing substantial variations in the readings The T2 TH19 Bottom data reflects an unchanged total of -20702.27, suggesting stability amidst the fluctuations At the highest level, H1 TH19 Bottom presents a significant total of -23252.59, underscoring the overall downward trajectory observed in the dataset.

B(m) Thép vùng biên Thép vùng giữa As vùng biên cm 2

5.6.3 Tính toán và bố trí cốt đai cho vách

Chọn vị trí vách có lực cắt lớn nhất thuộc vách V3 đi kiểm tra Có Q max 638.80kN

Khả năng chịu cắt của bê tông: min b3 n b bt o

Rbt: Cường độ chịu kéo của bêtông, bêtông B30 có R bt 1.2MPa ho  h a 2.5 0.25 2.25(m)

→Bê tông đủ khả năng chịu cắt, bố trí cốt thép cấu tạo: 10a200

KIỂM TRA KẾT CẤU

5.7.1 Kiểm tra ổn định chống lật

Theo mục 3.2 TCXD 198:1997 công trình có chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chống lật Theo đó công trình có Chieàu cao 77.5= =4.28

Định dạng
Số trang	292
Dung lượng	11,75 MB