CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 1. Tổng quan về công trình. - Công trình được xây dựng ở khu vực quận 5, Tp Hồ Chí Minh.
- Chức năng sử dụng của công trình là căn hộ cho thuê hoặc bán. - Công trình có tổng cộng 20 tầng: 1 tầng hầm, 1 trệt, 1 tầng lửng, 16 tầng điển hình và 1 tầng thượng. - Tổng chiều cao của công trình là 61. Kích thước mặt bẳng sử dụng 31 m × 33 m, công trình được xây dựng trên khu vực địa chất đất nền tương đối tốt.
Đặc điểm khí hậu ở TPHCM: - Đặc điểm khí hậu ở thành phố HCM được chia thành hai mùa rõ rệt. Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 11 có - Nhiệt độ trung bình: 250C. - Nhiệt độ thấp nhất: 200C. - Nhiệt độ cao nhất: 360C.
- Lượng mưa trung bình: 274. - Lượng mưa cao nhất: 638mm (tháng 5). - Lượng mưa thấp nhất: 31mm (tháng 11). - Độ ẩm tương đối trung bình: 48.5% - Độ ẩm tương đối cao nhất: 79% - Độ ẩm tương đối cao nhất: 100% - Lượng bốc hơi trung bình: 28mm/ngày đêm.
Mùa khô: - Nhiệt độ trung bình: 270C. - Nhiệt độ cao nhất: 400C. Gió: - Gió Đông Nam: chiếm 30% - 40% - Gió Đông: chiếm 20% - 30% - Gió Tây Nam: chiếm 66%. - Hương gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2.15m/s - Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ.
- Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão. Kiến trúc và công năng: - Bãi đỗ xe được bố trí dưới tầng hầm công trình. - Tầng trệt với chiều cao tầng 2.6m, tầng 1 đến tầng thượng có cao độ bằng nhau 3.5m giành cho các hoạt động thương mại dịch vụ, văn phòng và các công năng phục vụ tiện ích đi kèm. Các tầng còn lại sử dụng làm căn hộ.
Trang 8 - Ngoài việc tổ chức dây chuyền công năng hợp lý, chúng ta cũng không quên việc tổ chức hình khối kiến trúc cho công trình với hình khối mạnh mẽ và hài hòa trên khối đế chắc chắn. Giải pháp kết cấu: - Các giải pháp kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp. Do đó lựa chọn hệ kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình. Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió).
- Kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung – vách lõi cứng với hệ cột, vách được bố trí xung quanh nhà với bước nhịp lớn nhất là 9m theo phương ngang và 10m theo phương dọc, hệ lõi bao gồm 3 lõi cứng (thang máy) được kết hợp làm giao thông theo phương đứng, lối thoát hiểm, khu vệ sinh và hộp kỹ thuật. Trang 9 CHƯƠNG 2. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 2. Tải các lớp cấu tạo.1 Các lớp cấu tạo sàn.
Trọng Tĩnh tải Hệ Tĩnh tải lượng Chiều dày tiêu số tính Các lớp cấu tạo riêng chuẩn vượt toán (kN/m3) (mm) (kN/m2) tải (kN/m2) Gạch Ceramic 22 10 0.47 Lớp vữa trát 18 15 0.35 Hệ thống kỹ thuật 0.36 Tải trọng tiêu chuẩn với 1.36 hệ số vượt tải trung bình n = 1. Tải tường xây. - Công thức: g t b h t h d n Tường dày 200: tc g 200 18 0.44 kN / m Tường dày 100: tc tc g 200 10. - Tra hoạt tải theo TCVN 2737:1995 – Tải trọng và tác động.
- Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dụng và sử dụng. - Tải trọng tạm thời được chia làm hai loại: Tạm thời dài hạn Tạm thời ngắn hạn Trang 10 Bảng 2.2 Hoạt tải Hoạt tải Giá trị tiêu chuẩn (kN/m²) tính Hệ số toán STT Tên sàn vượt Phần Phần tải dài ngắn Toàn phần (kN/m2) hạn hạn 1 Nhà để xe 1.00 2 Phòng thể thao 1.00 3 Thang, sảnh, hành lang 1.60 7 Mái bằng có sử dụng 0.95 8 Mái bằng không có sử dụng 0. Tải trọng gió.1 Mô hình tính toán động lực tải trọng gió lên công trình trong ETABS. - Tính toán thành phần tải trọng gió (theo mục số 2 TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động) - Tải trọng gió gồm 2 thành phần: Thành phần tĩnh và thành phần động.
Tĩnh toán thành phần gió tĩnh theo mục 6 TCVN 2737:1995. - Các nhà nhiều tầng cao hơn 40m thì khi tính toán phải kể đến thành phần động của tải trọng gió theo mục 1. Thành phần động của tải trọng gió là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra. Tính toán giá trị của lực này dựa trên thành phần tĩnh tải của tải trọng gió nhân với các hệ số ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán trính của công trình.
- Trong đồ án này công trình có chiều cao +65.0m > 40m so với mặt đất có cốt cao độ +0.00m do đó phải tính toán thêm thành phần động của tải trọng gió. Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió. - Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió Wj W0 k zj c Trong đó: W0 là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn được xác định từ vận tốc gió đã được xử lý trên cơ sở số liệu quan trắc vận tốc gió ở độ cao 10m so với mốc chuẩn, giá trị áp lực gió xác định theo bảng 4 ứng với từng phân vùng áp lực gió quy định trong phụ lục E TCVN 2737 – 1995. k zj là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao tra theo bảng 5 TCVN 2737 – 1995.
c là hệ số khí động: Phía đón gió đẩy 0. Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió là 1. Áp dụng tính toán. - Công trình xây dựng tại Quận 5, TP.
Hồ Chí Minh thuộc vùng gió II-A và địa hình A. Tra bảng TCVN 2737 – 1995 được: W0 0.83 kG / m 2 - Kết quả tính toán gió tĩnh quy về lực tập trung tác dụng tại tâm sàn mỗi tầng theo 2 phương như bảng dưới đây.3 Gió tĩnh gán vào tâm sàn theo phương X. WTX WTY Story hj (m) zj (m) (kN) (kN) Sân thượng 3.27 Trang 13 WTX WTY Story hj (m) zj (m) (kN) (kN) Tầng 11 3. Tính toán thành phần động của tải trọng gió.
- Công trình có độ cao 65.0m > 40m nên cần phải tính thành phần động của tải gió. - Tính toán thành phần động của tải trọng gió xác định dựa theo tiêu chuẩn TCVN 229 – 1999. - Thảnh 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. Trong tiêu chuẩn chỉ kể đến thành phần gió dọc theo phương X và phương Y bỏ qua thành phần gió ngang và moment xoắn.
- Xác định thành phần gió động theo tiêu chuẩn TCVN 229 – 1999 theo các bước: - Bước 1: Thiết lập lưu đồ tính toán động lực. - Bước 2: Xác định tần số và dạng dao động theo phương X và phương Y. Trang 14 - Bước 3: Tính toán thành phần động theo phương X và phương Y. - Theo tiêu chuẩn thì sơ đồ tính toán động lực là hệ thanh consol có hữu hạn điểm tập trung khối lượng phục lục A của tiêu chuẩn.2 Lưu đồ tính toán động lực.
- Trong đó: Wp ji : Áp lực có đơn vị tính toán phù hợp với đơn vị của W j khi tính hệ số. M j : Khối lượng tập trung của 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 lôga của dao động. + i : Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần.
y ji : Là dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm phần thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i, không thứ nguyên. : Hệ số độ tin cạy của tải trọng gió, lấy bằng 1. W0 830 N/m2 : Giá trị của áp lực gió. fi : Tần số dao động riêng thứ i.
WFj : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió, tác động lên phần thứ j của công trình ứng với dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió. Trang 15 W j : Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của công trình. S j : Diện tích phần đón gió thứ j của công trình. : Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió.
Đối với dao động thứ nhất 1 phụ thuộc vào kích thước mặt đón gió. Đối với phương X: L, H. Đối với phương Y: D, H. Với các dạng dao động khác i 1 (Tra bảng 4: Hệ số tương quan không gian 1 TCVN 229 – 1999).3 Xác định hệ số không gian .4 Bảng tra hệ số tương quan không gian 1.
Hệ số 1 khi bằng (m) (m) 5 10 20 40 80 160 350 0.38 - Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng. - Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có thể coi như không đổi. - Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn. Trang 16 - Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng của trọng lượng bản thân kết cấu, tải trọng các lớp sàn (phân bố đều trên sàn), hoạt tải (phân bố đều trên sàn).4 Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió lên công trình.
- Với vùng áp lực gió II và hệ số 0.3 đối với công trình nhà cao tầng kết cấu bê-tông cốt thép, ta tra được f L 1.