CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH – CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ SƠ BỘ TIẾT DIỆN 1.1 Mục đích xây dựng Do thực trạng dân số phát triển nhanh và quá trình hội nhập của đất nước, dẫn đến nhu cầu nơi an cư ngày càng tăng cao. Một số bộ phận nhân dân ở các thành phố có nhu cầu an cư với môi trường sống lành mạnh, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ cho việc định cư lập nghiệp từ đó đòi hiểu nhiều căn hộ cao cấp ra đời. Căn hộ 251 là một trong những căn hộ đó, góp phần đáp ứng nhu cầu an cư hiện nay.2 Giới thiệu công trình Tên công trình: Căn hộ 251 Địa chỉ: 251 Hoàng Văn Thụ – Phường 2 – Quận Tân Bình – TP. Hồ Chí Minh Đơn vị đầu tư: Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Xây Dựng Tân Bình ICC Công trình có diện tích 39.4 (m) Bao gồm: 3 thang máy, 1 thang bộ 2 Tầng hầm Tầng 1 – 2: VIP lounge, Coffe, Shop,… Tầng 3 – 18: Căn hộ 1 Hình 1.1 Mặt bằng tầng điển hình của công trình Hình 1.2 Mặt bằng tầng mái của công trình 2 Hình 1.3 Mặt bằng tầng trệt của công trình 1.3 Giải pháp kết cấu phần thân 1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng Đối với nhà nhiều tầng, hệ kết cấu để chịu lực theo phương đứng có vai trò rất quan trọng vì: Tải trọng từ sàn – dầm truyền xuống móng, xuống nền đất.
Liên kết sàn – dầm tạo thành hệ khung cứng chịu lực, giữ ổn định tổng thể cho công trình. Dựa vào quy mô công trình (18 tầng nổi + 2 tầng hầm) → Sử dụng hệ kết cấu khung – vách hỗn hợp (khung – vách, khung – lõi).2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang Trong đồ án này, dựa vào kiến trúc công trình, hệ lưới cột và công năng của công trình sinh viên chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, và bố trí hệ dầm phụ - dầm trực giao.4 Giải pháp kết cấu phần móng Phần móng nhà cao tầng thường phải chịu lực nén lớn, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng gồm: Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước,… Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè… Các phương án móng cần phải được cân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc tải trọng công trình, điều kiện thi công, chất lượng của từng phương án và điều kiện địa chất thuỷ văn của từng khu vực.5 Sơ bộ kích thước sàn Chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng L2 10.65 Xét ô bản sàn có kích thước lớn nhất: 9m×10.2<2 L1 9 → Nên sàn làm việc theo hai phương → Chọn chiều dày sàn: hb 150mm Vì để đơn giản trong quá trình tính toán công trình sử dụng phương án sàn dầm.6 Sơ bộ kích thước dầm khung Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bộ thông qua nhịp dầm sao cho đảm bảo điều kiện thông thủy cần thiết và đủ khả năng chịu lực. Đối với dầm chính: 1 1 1 1 h d L 9000 750 562 700 (mm) 12 16 12 16 1 1 bd d h 350 233 300 (mm) 2 3 → Chọn tiết diện dầm chính là 300x700 Đối với dầm phụ: 4 1 1 1 1 h d L 9000 562 450 500 (mm) 16 20 16 20 bd 300 (mm) → Chọn tiết diện dầm chính là 300x500 1.7 Sơ bộ tiết diện vách Chọn kích thước vách và bố trí để chịu tải trọng của công trình và đặt biệt chịu tải trọng ngang do gió và động đất. → Chọn chiều dày vách tw = 300 (mm) 5 CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 2.1 Cơ sở tính toán tải trọng Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995.
Vật liệu sử dụng trong công trình. Theo yêu cầu và công năng sử dụng mà chủ đầu tư đưa ra (nếu có).2 Tải trọng theo phương đứng 2.1 Tĩnh tải Tĩnh tải được gảo gồm trọng lượng bản thân các cấu kiện bê tông cốt thép như sàn, dầm, cột, vách…, trọng lượng tường xây trên dầm, sàn, các lớp hoàn thiện trên sàn, … Tĩnh tải tác dụng lên sàn gồm trọng lượng bản thân sàn, các lớp hoàn thiện và tường xây. Các tải trọng này phân bố đều trên sàn trừ trọng lượng bản thân tường xây trên dầm. Tải trọng sàn thường (căn hộ, hành lang) Bảng 2.1 Tải trọng sàn thường Tải Trọng Tải trọng Hệ số Chiều trọng Các lớp cấu lượng tiêu vượt STT dày tính tạo riêng chuẩn tải (m) 3 2 toán (kN/m ) (kN/m ) n 2 (kN/m ) Bản thân kết 1 0.125 cấu sàn Lớp gạch 2 0.198 ceramic 3 Lớp vữa lót 0.480 Lớp vữa trát 4 0.360 trần 6 Tải Trọng Tải trọng Hệ số Chiều trọng Các lớp cấu lượng tiêu vượt STT dày tính tạo riêng chuẩn tải (m) 3 2 toán (kN/m ) (kN/m ) n 2 (kN/m ) Đường ống 5 0.240 thiết bị Tổng tĩnh tải (không tính bản thân sàn) 1.28 Tải trọng tác dụng vào sàn nhà vệ sinh.2 Tải tác dụng vào sàn nhà vệ sinh.
Trọng Tải Tải Chiều lượng trọng Hệ số trọng STT Các lớp cấu tạo dày riêng tiêu vượt tải tính 3 (mm) (kN/m chuẩn n toán 2 2 ) (kN/m ) (kN/m ) Bản thân kết cấu 1 0.125 sàn 2 Lớp gạch ceramic 0.198 Vữa trát nền+tạo 3 0.2 dốc 4 Lớp chống thấm 0.036 5 Lớp vữa trát trần 0.36 6 Đường ống thiết bị 0.24 Tổng tĩnh tải(không tính bản thân sàn) 1.034 7 Tải trọng tường tác dụng Bảng 2.3 Tĩnh tải của tường Hệ Trọng Tải Tải Bề Chiều số Loại tường lượng tiêu tính dày cao vượt riêng chuẩn toán tải 3 2 2 m m kN/m kN/m kN/m T.2 Hoạt tải Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn, lấy theo TCVN 2737-1995. Hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo điều 4. Khi ptc 2kN / m2 n 1.3 Khi ptc 2kN / m2 n 1.2 Kết quả được thể hiện ở bảng sau: Bảng 2.4 Giá trị hoạt tải sử dụng 2 Giá trị tiêu chuẩn (kN/m ) Hệ số vượt Hoạt tải Phần Phần ngắn Toàn tải tính toán STT Chức năng sử dụng sàn dài hạn hạn phần (kN/m2) n 1 Nhà để xe 1.2 6 2 Thang, sảnh, hành lang 1 2 3 1.6 8 2 Giá trị tiêu chuẩn (kN/m ) Hệ số vượt Hoạt tải Phần Phần ngắn Toàn tải tính toán STT Chức năng sử dụng sàn dài hạn hạn phần (kN/m2) n 3 Phòng thiết bị 7.2 9 4 Khu thương mại 1.8 5 Phòng ngủ 0.95 6 Phòng vệ sinh 0.95 8 Phòng khách 0.4 11 Mái bằng có sử dụng 0.95 12 Mái không sử dụng 0 0.3 Tải trọng gió Tải trọng gió gồm hai thành phần là thành phần tĩnh và thành phần động.2 TCXD 229:1999 thì công trình có chiều cao > 40m thì khi tính phải kể đến thành phần động của tải trọng gió. Áp dụng cho đồ án tốt nghiệp,căn hộ 251 Hoàng Văn Thụ có chiều cao 64.6 m 40m Phải kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió.
Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió. Thành phần động tải trọng gió tác động lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra. Gía trị của lực này được 9 xác định dựa trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình. Tính toán gió động ta phải kể đến khối lượng của công trình tham gia dao động và liên quan đến độ lớn của gió động : COM 2 = 1× TT+ 0.5 là hệ số chiết giảm khối lượng quy định tại mục 3.1 Tính toán thành phần tĩnh.
Giá trị và phương tính toán thành phần tĩnh tải trong gió được xác định theo các điều khoản ghi trong TCVN 2737:1995. W = × Wo × k× c× B j × h j Trong đó: + : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, 1.2 + W0 :giá trị áp lực gió, phụ thuộc vùng gió tại điểm xây dựng công trình, tra bảng 4- Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam của Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995. + Bj và h j lần lượt là bề rộng đón gió và chiều cao của tầng thứ j. + c: hệ số khí động.
+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.( tra bảng 5 của TCVN 2737:1995); k phụ thuộc vào dạng địa hình và cao độ của vị trí tính toán.2 Áp dụng tính toán Bảng 2.5 Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam Vùng áp lực gió I II III IV V trên bản đồ W0 65 95 125 155 185 10 Theo đề bài, Căn Hộ 251 nằm ở quận Tân Bình Thành Phố Hồ Chí Minh là khu vực nội thành nên thuộc vùng IIA ( vùng ảnh hưởng của bão được đánh giá yếu) : W0 = 95 -12 = 83daN/ m = 0.83kN/ m2 2 Bề rộng đón gió B x = 39.6 Kết quả tính thành phần tĩnh Cao Chiều Hệ Áp ực Áp lực Áp lực Tải Tải độ Tầng cao số k gió đẩy gió hút gió tĩnh WX WY tầng tầng 2 2 2 (m) (m) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (KN) (KN) 3.2 Tính toán thành phần động Theo TCVN 229-1999 thì sơ đồ tính toán động lực là hệ thanh console có hữu hạn điểm tập trung khối lượng xác định theo phụ lục A của TCXD 299-1999.1 Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió Theo TCXD 229:1999 qui định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức: fs < fL < fs+1 Trong đó: fL được tra trong bảng 2 TCXD 229:1999 Đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép lấy = 0.3 tra bảng thu được fL = 1. Cột và vách được ngàm với móng. Gió động của công trình được tính theo 2 phương X và Y, mỗi dạng dao động chỉ xét theo phương có chuyển vị lớn hơn.