THUYẾT MINH LUẬN văn tốt NGHIỆP
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.37 MB, 149 trang )
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
MỤC LỤC
1
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH CHUNG CƯ
CAO TẦNG AN PHÚ, QUẬN 2 – LEXINGTON
RESIDENCE
1.1.
-
Tổng quan về cơng trình
Do tốc độ của q trình đơ thị hóa diễn ra q nhanh, cùng với sự gia tăng tự
nhiên của dân số thì dân số Thành phố Hồ Chí Minh cịn phải tiếp nhận một lượng
lớn người nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước đổ về lao động và học tập. Vì
vậy Thành phố đang chịu một áp lực rất lớn trong việc giải quyết việc làm, đặc
-
biệt là chỗ ở cho dân số sẽ còn tiếp tục tăng trong những năm tới.
Quỹ đất dành cho định cư ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng
cũng như khai thác có hiệu quả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của
Thành phố Hồ Chí Minh. Các tòa nhà chung cư, cao ốc ngày càng cao hơn trước là
-
giải pháp cho việc tiết kiệm đất.
Với các mục đích trên, cơng trình chung cư cao tầng An Phú, Quận 2LEXINGTON RESIDENCE ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân, đồng
1.2.
-
thời cũng xứng tầm với một thành phố năng động đang trên đà phát triển.
Quy mơ cơng trình
Cơng trình sở hữu vị trí thuận lợi, có quy hoạch đồng bộ, hiện đại. Dự án nằm trên
măt tiền Đại lộ Mai Chí Thọ, cách Quận 1 chỉ 5 phút qua hầm Thủ Thiêm, cách
-
cầu Sài Gòn 3km.
Chủ đầu tư dự án: Cơng ty Novaland
Diện tích xây dựng: 2.1hecta
Quy mơ cơng trình: gồm 5 khối cơng trình:
+ 4 khối chung cư 25 tầng
+ 1 khối thương mại, dịch vụ - văn phòng 4 tầng
2
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Hình 1.1. Phối cảnh kiến trúc cơng trình
-
Trong phần luận văn này sinh viên chọn Block A của cơng trình để tính tốn
thiết kế
Hình 1.2. Mặt bằng phân chia các Block của cơng trình
-
Quy mơ Block A của cơng trình:
+ Gồm 25 tầng căn hộ, thương mại dịch vụ và 1 tầng hầm
+ Diện tích xây dựng: 1172 m2
3
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
-
+ Quy mơ: Khu căn hộ với 240 căn hộ
Khu thương mại dịch vụ - văn phịng
Khu dịch vụ tiện ích: nhà trẻ, sinh hoạt cộng đồng, …
Đặc điểm cơng trình
Hệ thống thang máy: bố trí 3 thang máy hành khách và 1 thang tải hàng hóa, Tốc
-
độ thiết kế thang máy đạt 2,5 m/s đảm bảo mức độ tiện nghi cơng trình.
Hệ thống điện – điện dự phòng : trang bị 2 máy phát điện công suất 750 KVA/máy
-
cung cấp đủ cho thang máy, bơm nước, hệ thống chiếu sáng côn cộng.
Hệ thống cấp thoát nước: sử dụng nguồn nước thủy cục đảm bảo tiêu chuẩn về
-
chất lượng và lượng nước dự phịng.
Hệ thống phịng cháy chữa cháy:
1.3.
+ Trong tịa nhà có trang bị hệ thống báo cháy tự động bao gồm : chông
báo, nút khẩn cấp, tủ điều khiển cho hệ thống, bình chữa cháy xách tay.
+ Trong tịa nhà cịn có trang bị hệ thống bơm nước cứu hỏa, hệ thống ống
dẫn nước chữa cháy
+ Hệ thống báo cháy và chữa cháy tự động được thiết kế đến từng căn hộ
+ Cửa chính tại cầu thang bộ thốt hiểm, căn hộ được trang bị cửa chống
cháy. Cầu thang thiết kế thoát hiểm đảm bảo tiêu chuẩn chữa cháy hiện hành của
Việt Nam.
-
Hệ thống Gas: thiết kế Gas trung tâm được bố trí thành 2 trạm Gas đặt tại tầng trệt
bên ngoài.
-
Hệ thống an ninh: Bao gồm các camera quan sát trang bị cho các khu vực cần thiết
như sảnh , các lối ra vào, khu vực chính, hành lang.
-
Intercom: Sử dụng hệ thống liên lạc nội bộ bằng hệ thống điện thoại nội bộ hệ
chng tiếng khơng có hình.
-
Quy trình thu gom rác: Gom rác tập trung tại từng tầng.
4
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
-
5
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
CHƯƠNG 2 : TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
2.1.
CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN KẾT CẤU KHUNG
2.1.1. Chọn kích thước tiết diện dầm sàn
Mặt bằng cơng trình gồm nhiều ơ sàn có kích thước khác nhau, các ơ sàn là sàn bản
kê bốn cạnh có L1 và L2 lớn hơn 6m. Tiết diện dầm được chọn sơ bộ phụ thuộc vào nhịp
và diện tích truyền tải từ ô sàn vào dầm.
Bảng2.1 .Tiết diện sơ bộ dầm
Nhịp(m)
9.1
7.7
6.65
7.2
1.8
2.2
Tiết diện dầm
h(mm)
b(mm)
700
400
600
300
600
300
600
300
300
150
300
150
Hình2.1 .Mặt bằng bố trí dầm tầng điển hình
2.1.2. Chọn chiều dày sàn tầng điển hình
- Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:
6
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
hb =
D
L ≥ hmin
m
Trong đó:
hb - chiều dày bản sàn
m - hệ số phụ thuộc vào loại bản
m = 30 – 35 cho bản dầm
m = 40 – 45 cho bàn kê bốn cạnh
D – hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D = ( 0.8 – 1.4 )
L – chiều dài cạnh ngắn của ô bản
hmin – chiều dày tối thiểu của bàn sàn, theo TCXVN 356:2005 thì
hmin = 50 mm đối với sàn nhà ở và cơng trình cơng cộng
Trong mặt bằng sàn tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc 2 phương dạng bản kê 4
cạnh, vì vậy ta chọn m = 45
Chọn D = 1
→ hb =
L = 7.7 (m)
1
× 7.7 = 0.171( m) ≥ hmin
45
Chọn chiều dày bản sàn là 180(mm)
2.1.3. Chọn kích thước tiết diện cột
-
Ta chọn tiết diện cột sơ bộ dựa trên diện truyền tải. Các bước xác định như sau:
+Xác định diện truyền tải F
Sơ bộ tải trọng sàn
11.74kN / m 2
( theo tính tốn của sinh viên trong chương
Tính tốn sàn tầng điển hình )
+Số tầng bên trên tiết diện cột đang xét là m
+Lực nén N tác dụng lên cột
Kể đến tác động của tải trọng ngang bằng hệ số k = 1.2 – 1.5, cột biên chọn
k =1.5, cột giữa chọn 1.2
kN
As =
Rb
+Tiết diện sơ bộ
7
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
+Sử dụng tiết diện sơ bộ để mơ hình cơng trình bằng ETABS, sử dựng
phương pháp thử và sai cho đến khi đạt tiết diện hợp lý thơng qua việc bố trí cốt
thép.
-
+Chọn tiết diện cột và giải nội lực
Để phù hợp với nội lực và phù hợp với không gian kiến trúc, tiết diện cột được
chọn thay đổi khoảng 5-6 tầng một lần. Khi thay đổi tiêt diện cột cần tránh thay
đổi độ cứng đột ngột ( độ cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng
của tầng dưới kề nó).
Hình2.2 . Phân chia sơ bộ diện tích truyền tải sàn lên cột
Bảng2.2 . Kích thước cột chọn sơ bộ
8
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Diện
truyền
tải
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
F11
F12
F13
F14
F15
F16
Diện tích
(m2)
16.1
16.1
12.3
23.1
13.4
13.4
17.3
13.6
13.9
20.0
18.7
20.7
20.3
23.3
20.1
9.1
m
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
Atính
(m2)
k
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.2
1.5
1.5
1.5
0.407
0.407
0.358
0.506
0.388
0.388
0.50
0.393
0.401
0.406
0.531
0.414
0.459
0.501
0.405
0.272
Chọn tiết
diện(m2)
0.8x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
1x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
1 x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
0.9x0.4
1 x0.5
0.8x0.5
0.8x0.5
2.1.4. Chọn kích thước tiết diện vách
-
Chiều dày vách không nhỏ hơn 150mm và 1/20 chiều cao tầng ( với chiều cao tầng
-
điển hình là 3.2m thì 3.2/20 = 0.16m = 160mm )
Chọn sơ bộ tiết diện vách theo bản vẽ kiến trúc và không thay đổi theo tầng gồm
các loại vách dày 350mm và 300mm ( vách lõi thang máy dày 300mm)
Tải trọng tác dụng
Tải trong tác động lên cơng trình được xác định theo TCVN 2737-1995 Tải trọng
2.2.
và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế. Tải trọng tác dụng lên cơng trình được sinh viên
phân chia theo phương tác dụng(tải đứng-tải ngang) và tính chất của tải trọng(tĩnh
tải-hoạt tải)
2.2.1. Tĩnh tải theo phương đứng
-
Tĩnh tải tác dụng lên khung gồm trọng lượng bản thân dầm, sàn, cột, vách, tường
-
bao che…
Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:
9
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
g s = ∑ (ni × γ i × ti )
-
Tải trọng tường: trọng lượng tường ngăn xây trực tiếp lên sàn được quy đổi về tải
phân bố đều theo diện tích sàn.
Tổng diện tích tường ngăn trên sàn: St = 70.74 m2
Trọng lượng riêng của tường ngăn : γt = 18 kN/m3
Tồng diện tích sàn tầng điển hình: S =1145 m2
→ g t tc =
3.33 kN/m2
Bảng2.3 . Tĩnh tải các lớp hoàn thiện và tường tác dụng lên sàn
Trọng
lượng
Hệ số tin
cậy ni
riêng γ i
3
(kN/m )
20
1.2
Lớp cấu tạo
Chiều
dày sàn ti
(mm)
Gạch ceramic
10
Lớp vữa lót
25
18
Vữa trát
20
18
Trọng lượng tường
phân bố
Tải tiêu
chẩn gtc
(kN/m2)
Tải tính
tốn gtt
(kN/m2)
0.20
0.24
1.3
0.45
0.59
1.3
0.36
0.47
1.2
3.33
3.99
4.34
5.29
Tổng
Bảng2.4 . Trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn sân thượng
Lớp cấu tạo
Đá granite
Vữa lót
Vữa trát
Chiều
Trọng
dày
lượng riêng
sàn ti
γ i (kN/m3)
(mm)
20
28
30
18
20
18
Tổng
Hệ số
tin cậy
ni
Tải tiêu
chẩn gtc
(kN/m2)
1.2
1.3
1.3
0.56
0.54
0.36
1.46
Tải tính
tốn gtt
(kN/m2)
0.672
0.702
0.468
1.842
2.2.2. Hoạt tải theo phương đứng
Bảng2.5 . Hoạt tải tác dụng lên sàn
Loại sàn
n
Căn hộ
1.2
ptc
ptt
( kN/m2)
1.5
(kN/m2)
1.8
10
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Hành lang
Tầng hầm
1.2
1.2
3
5
3.6
6
Hoạt tải sữa chữa mái : ptt = 1.3x0.75 = 0.975 kN/m2
2.3.
Dao động tự do của cơng trình
- Việc tính tốn thành phần động của tải trọng gió và tác động của động đất dựa trên
-
phân tích dao động tự do của cơng trình. Các dạng dao động tự do của cơng trình
được xác định trên sơ đồ đơn giản hóa của kết cấu về hữu hạn điểm tập trung khối
lượng. Mỗi dao động được đặc trưng bằng biên độ dao động của điểm tập trung
-
khối lượng và tầng số dao động riêng.
Sơ đồ đơn giản hóa:
+ Cơng trình được xem như một thanh cơng xơn ngàm tại mặt móng
+ Các điểm tập trung khối lượng được đặt tương ứng tại cao trình sàn
+ Khối lượng tập trung tại một điểm tập trung khối lượng lấy từ một nửa chiều cao
tầng bên dưới đến một nửa chiều cao tầng bên trên, gồm khối lượng bản thân kết
cấu và các lớp cấu tạo sàn, khối lượng tường và vách ngăn cố định trên sàn, khối
lượng người và thiết bị tính tốn trong hoạt tải nhân với hệ số chiết giảm khối
lượng đối với hoạt tải là 0.5
Hình2.3 .Sơ đồ tính tốn động lực của cơng trình
11
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Hình2.4 .Mơ hình cơng trình bằng phần mềm ETABS 2013
Tiến hành mơ hình ETABS:
-
Sàn và vách được mơ hình bằng phần tử shell
Cột và dầm được mơ hình bằng phần tử frame
Trọng lượng bản thân kết cấu do phần mềm tính tốn ( chỉ gán tải trọng các lớp
-
hoàn thiện đối với tĩnh tải)
Cột và vách ngàm với móng
Bảng2.6 .Kết quả tính tốn động lực bằng phần mềm
Mode
1
2
3
4
5
6
Chu kỳ(s)
3.308
3.027
2.811
0.945
0.917
0.71
UX
UY
2.54E-05
0.0029
0.7015
1.55E-06
0.0001
0.1688
0.7336
3.65E-05
1.54E-05
0.1096
0.035
4.41E-05
UZ
0
0
0
0
0
0
RX
RY
RZ
0.2747
2.59E-05
1.62E-05
0.3103
0.0916
0.0001
6.33E-06
0.0012
0.3026
8.58E-06
0.0002
0.3595
1.55E-05
0.7559
0.0029
0.0281
0.1
0.0001
12
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
7
8
9
10
11
12
-
0.482
0.456
0.384
0.319
0.301
0.28
2.70E-06
2.45E-05
6.65E-07
0.0568
0.0001
1.46E-05
0.008
0.0383
3.38E-05
8.78E-06
0.0018
0.02
0
0
0
0
0
0
0.0158
0.0798
0.0002
1.98E-05
0.0053
0.0587
4.96E-06
4.41E-05
1.38E-06
0.1244
0.0001
3.83E-05
0.0363
0.0079
0.0002
0.0001
0.0183
0.0011
Nhận xét: mode 1 có chu kỳ dao động lớn và xoắn ở mode 2. Vì vậy sinh viên đề
xuất thay các cột ở vị trí F1, F1’, F11, F15 bằng các vách có chiều dài 5m, dày
-
0.35m( dọc theo phương Y)
Kết quả mơ hình lại như sau:
13
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Hình2.5 .Mơ hình lại cơng trình bằng phần mềm ETABS 2013
Bảng2.7 .Kết quả tính tốn động lực bằng phần mềm(sau khi thay đồi cấu kiện)
Mode
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
-
Chu kỳ(s)
2.765
2.61
2.302
0.769
0.678
0.662
0.366
0.322
0.309
0.22
0.195
0.185
UX
UY
0.0042
0.7072
0.001
1.08E-06
0.1631
0.0003
1.41E-05
0.0004
0.0547
1.16E-05
0.0001
0.0246
0.6793
0.0033
0.0424
0.1393
5.56E-06
0.0124
0.0442
0.0024
0.0001
0.0221
0.0004
1.81E-05
UZ
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
RX
RY
RZ
0.2669
0.0012
0.0158
0.3526
0.0001
0.0353
0.0929
0.0052
0.0002
0.0631
0.0013
4.96E-05
0.0019
0.294
0.0003
2.01E-06
0.3714
0.0004
2.59E-05
0.0008
0.1203
3.72E-05
0.0002
0.0707
0.0393
0.002
0.6923
0.0126
0.0001
0.1305
0.0032
0.0433
0.0003
0.0007
0.0218
4.20E-05
Nhận xét: các thơng số được tính tốn lại hợp lý hơn. Chu kỳ dao động ở mode 1
là 2.765s, mode 1 dao động theo phương Y, mode 2 dao động theo phương X, xuất
-
hiện xoắn ở mode 3.
Từ bảng trên:
Dao động theo phương Y:chỉ có mode 1 có tần số dao động f = 1/2.765 = 0.362 <
fL =1.3Hz, như vậy chỉ cần chỉ cần xét đến dạng dao động đầu tiên trong q trình
tính tốn gió động cho phương Y.
Dao động theo phương X:chỉ có mode 2 có tần số dao động f = 1/2.61= 0.383 < fL
=1.3Hz, như vậy chỉ cần chỉ cần xét đến dạng dao động đầu tiên trong q trình
tính tốn gió động cho phương X.
Hoạt tải theo phương ngang- Tải gió
Theo TCVN 365:2005, phương tác động nguy hiểm nhất của tải gió là thổi vng
2.4.
-
góc với cơng trình
14
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
-
Vì cơng trình cao hơn 40m nên kể đến ảnh hưởng của thành phần gió động. Như
vậy tải gió gồm 2 thành phần:
Thành phần tĩnh
Thành phần động
2.4.1. Thành phần tĩnh của tải gió
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao z so với mốc chuẩn
được tính tốn theo cơng thức TCVN 2737-1995 như sau:
Wtc = Wo × k × c
-
Với: Wo – giá trí áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4
( Cơng trình xây dựng tại Q2, TP HCM thuộc khu vực IIA: Wo = 83 daN/m2 )
k – hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao
( Dạng địa hình là B)
c – hệ số khí động
( lấy cd = +0.8, ch = -0.6 )
Hệ số tin cậy của tải gió lấy bằng 2
Tải trọng gió tĩnh được tính cho từng tầng, quy về lực tập trung đặt tại trung điểm
-
mặt đón gió của mỗi tầng.
Chỉ gán tải từ tầng 1 đến tầng mái, cao độ tính từ mặt đất
Diện tích đón gió từng tầng được tính như sau:
Sx =
hi + hi +1
h + hi +1
Bix ; S y = i
Biy
2
2
Với hi, hi+1 lần lượt là chiều cao tầng thứ i và i+1, Bi là bề rộng đón gió của tầng thứ i theo
từng phương
Bảng2.8 . Thành phần tĩnh tải gió
Tầng
Cao độ so
với mặt đất z
(m)
Mái
90.1
25
86.1
24
82.2
23
79.0
kz
1.480
3
1.468
3
1.456
6
1.446
Sx(m2)
Wtx
(kN)
Sy
(m2)
Wty
(kN)
48.0
99.08
102.0
210.54
94.8
194.09
201.5
412.45
85.2
173.05
181.1
367.73
76.8
154.91
163.2
329.17
15
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
22
75.8
21
72.6
20
69.4
19
66.2
18
63.0
17
59.8
16
56.6
15
53.4
14
50.2
13
47.0
12
43.8
11
40.6
10
37.4
9
34.2
8
31.0
7
27.8
6
24.6
5
21.4
4
18.2
ME
15.0
3
12.5
5
1.435
3
1.424
1
1.412
9
1.401
7
1.390
5
1.379
2
1.366
4
1.353
6
1.340
8
1.322
0
1.302
8
1.283
6
1.264
4
1.245
2
1.226
0
1.200
2
1.171
4
1.142
6
1.112
0
1.080
0
1.040
76.8
153.71
163.2
326.63
76.8
152.51
163.2
324.08
76.8
151.31
163.2
321.53
76.8
150.11
163.2
318.98
76.8
148.91
163.2
316.43
76.8
147.70
163.2
313.86
76.8
146.33
163.2
310.95
76.8
144.96
163.2
308.03
76.8
143.59
163.2
305.12
76.8
141.57
163.2
300.84
76.8
139.52
163.2
296.47
76.8
137.46
163.2
292.10
76.8
135.40
163.2
287.73
76.8
133.35
163.2
283.37
76.8
131.29
163.2
279.00
76.8
128.53
163.2
273.12
76.8
125.45
163.2
266.57
76.8
122.36
163.2
260.02
76.8
119.08
163.2
253.05
68.4
103.01
145.4
218.89
75.6
109.63
160.7
232.97
16
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
2
8.7
1
4.5
0
0.968
8
0.860
0
96.0
129.69
204.0
275.58
104.4
125.19
221.9
266.04
2.4.2. Thành phần động của tải trọng gió
-
Xác định trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến
xung vận tốc gió và lực quán tính của cơng trình.
Các bước tính tốn:
Bước 1: Xác định cơng trình có thuộc phạm vi tính thành phần động của tải gió theo tiêu
chuẩn
Bước 2: Thiết lập sơ đồ tính tốn động lực
Bước 3: Xác định thành phần tĩnh của gió
Bước 4: Xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió
f1
fL
- So sánh tần số
với tần số giới hạn
- Xét số dạng dao động cần tính tốn thành phần gió động
f s < f L < f s +1
Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió:
Wp( ji ) = M jξ i Ψ i y ji
Trong đó: Wp(ji) - Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần
thứ j của cơng trình ứng với dạng dao động thứ i.
Mj - Khối lượng tập trung của phần cơng trình thứ j, đơn vị T.
17
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
y ji
- dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần cơng trình thứ j ứng với dạng dao
động riêng thứ i, không thứ nguyên.
ξi
- Hệ số động lực ứng với dạng dao dộng thứ I, không thứ nguyên, phụ thuộc vào
thông số εi và đô giảm loga của dao động:
εi =
γWo
940f i
Trong đó:
γ
- Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2
- Giá trị của áp lực gió,
fi
- Tần số dao động riêng thứ i (Hz)
Sau khi tính tốn được giá trị εi cho từng dạng dao động, tra đồ thị ở Hình 2, trang 10,
TCXD 229:1995 để xác định hệ số động lực
ξi
với đường cong 1 ( Sử dụng cho các
cơng trình bê tơng cốt thép)
Giá trị tính tốn thành phần động của tải trọng gió:
Trong đó:
γ
β
- hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2
- hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định của cơng trình,
β =1
xác định theo Bảng 6, TCXD 229:1999, ta lấy
Wp(ji) - Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j
của cơng trình ứng với dạng dao động thứ i.
Kết quả tính tốn tải gió và tổ hợp tải trọng gió
18
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Số liệu chung: khu vực Q2, TP Hồ Chí Minh ở khu vực IIA, thuộc dạng Địa hình B, áp
lực gió tiêu chuẩn 83daN/m2.
Bảng2.9 . Thơng số tính tốn gió động theo phương Y
Tần số
Chu kỳ
Hệ số khí động
Bề rộng đón gió
Chiều cao đón gió
v1 =
εi =
ξ i=
0.362
2.765
1.4
51m
90.1m
0.604
0.09068
1.812
Bảng2.10 . Thơng số tính tốn gió động theo phương X
Tần số
Chu kỳ
Hệ số khí động
Bề rộng đón gió
Chiều cao đón gió
v1 =
εi =
ξ i=
0.383
2.61
1.4
24m
90.1m
0.661
0.08568
1.7912
Kết quả tính tốn:
Bảng2.11 . Tính tốn gió động theo phương Y
Tần
g
Cao độ
z
Mái
90.1
25
86.1
24
82.2
23
79.0
22
75.8
21
72.6
20
69.4
19
66.2
Khối
lượng(T)
Ϛ
43.38 0.399
1401.46 0.401
1450.56 0.402
1436.84 0.404
1436.84 0.405
1436.84 0.407
1436.84 0.409
1436.84 0.411
Sy
(m2)
102.0
201.5
181.1
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
yji
(m)
WFx
(kN)
yjiWFx
0.008 50.74 0.4059
0.008 99.9 0.7992
0.007 89.29 0.6250
0.007 80.32 0.5622
0.007 79.90 0.5593
0.007 79.67 0.5577
0.006 79.43 0.4766
0.006 79.18 0.4751
yji2Mj
0.002
8
0.089
7
0.0711
0.070
4
0.070
4
0.070
4
0.051
7
0.051
7
Wpy
(kN)
6.82
220.42
199.63
197.74
197.74
197.74
169.49
169.49
19
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
18
63.0
17
59.8
16
56.6
15
53.4
14
50.2
13
47.0
12
43.8
11
40.6
10
37.4
9
34.2
8
31.0
7
27.8
6
24.6
5
21.4
4
18.2
ME
15.0
3
12.5
2
8.7
1
4.5
1436.84 0.412
1442.61 0.414
1447.26 0.417
1447.26 0.419
1447.26 0.421
1447.26 0.424
1447.26 0.426
1447.26 0.429
1446.85 0.433
1451.5 0.437
1451.5 0.442
1451.5 0.446
1451.5 0.451
1451.5 0.455
1451.5 0.462
1377.5 0.472
1396.5 0.479
1437.2 0.494
1453.9 0.517
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
163.2
145.4
160.7
204.0
221.9
0.006 78.74 0.4724
0.006 78.48 0.4709
0.005 78.32 0.3916
0.005 77.96 0.3898
0.005 77.59 0.3880
0.004 77.04 0.3082
0.004 76.28 0.3051
0.004 75.69 0.3028
0.003 75.25 0.2258
0.003 74.79 0.2244
0.003 74.48 0.2234
0.002 73.57 0.1471
0.002 72.61 0.1452
0.002 71.46 0.1429
0.001 70.61 0.0706
0.001 62.40 0.0624
0.001 67.40 0.0674
0.001 82.23 0.0822
0.001 83.08 0.0415
0.051
7
0.051
9
0.036
2
0.036
2
0.036
2
0.023
2
0.023
2
0.023
2
0.013
0
0.013
1
0.013
1
0.005
8
0.005
8
0.005
8
0.001
5
0.001
4
0.001
4
0.001
4
0.000
4
169.49
170.17
142.27
142.27
142.27
113.81
113.81
113.81
85.34
85.61
85.61
57.07
57.07
57.07
28.54
27.08
27.46
28.26
14.29
Bảng2.12 . Tính tốn gió động theo phương X
Tầng
Mái
25
24
Cao
độ z
90.1
86.1
82.2
Khối
Ϛ
lượng(T)
43.38 0.399
1401.46 0.401
1450.56 0.402
Sx
(m2)
48.0
94.8
85.2
yji
(m)
-0.0086
-0.0082
-0.0079
WFx
(kN)
26.13
51.45
45.98
yjiWFx
yji2Mj
-0.2247
-0.4219
-0.3632
0.0032
0.0942
0.0905
20
Wpx
(kN)
3.60
110.87
110.55
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
ME
3
2
1
79.0
75.8
72.6
69.4
66.2
63.0
59.8
56.6
53.4
50.2
47.0
43.8
40.6
37.4
34.2
31.0
27.8
24.6
21.4
18.2
15.0
12.5
8.7
4.5
1436.84
1436.84
1436.84
1436.84
1436.84
1436.84
1442.61
1447.26
1447.26
1447.26
1447.26
1447.26
1447.26
1446.85
1451.50
1451.50
1451.50
1451.50
1451.50
1451.50
1377.46
1396.48
1437.21
1453.98
0.404
0.405
0.407
0.409
0.411
0.412
0.414
0.417
0.419
0.421
0.424
0.426
0.429
0.433
0.437
0.442
0.446
0.451
0.455
0.462
0.472
0.479
0.494
0.517
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
76.8
68.4
75.6
96.0
104.4
-0.0076
-0.0073
-0.0069
-0.0066
-0.0063
-0.0060
-0.0056
-0.0053
-0.0049
-0.0046
-0.0042
-0.0039
-0.0035
-0.0032
-0.0028
-0.0025
-0.0021
-0.0018
-0.0015
-0.0012
-0.0010
-0.0008
-0.0005
-0.0003
41.37
41.15
41.03
40.91
40.78
40.55
40.42
40.33
40.15
39.96
39.68
39.29
38.98
38.75
38.52
38.36
37.89
37.40
36.80
36.36
32.14
34.71
42.35
42.78
-0.3144
-0.3004
-0.2831
-0.27
-0.2569
-0.2433
-0.2264
-0.2137
-0.1967
-0.1838
-0.1667
-0.1532
-0.1364
-0.124
-0.1079
-0.0959
-0.0796
-0.0673
-0.0552
-0.0436
-0.0321
-0.0278
-0.0212
-0.0128
0.083
0.0766
0.0684
0.0626
0.0570
0.0517
0.0452
0.0407
0.0347
0.0306
0.0255
0.0220
0.0177
0.0148
0.0114
0.0091
0.0064
0.0047
0.0033
0.0021
0.0014
0.0009
0.0004
0.0001
- Kiểm tra chuyển vị đỉnh:
Bảng2.13 . Chuyển vị lớn nhất của các tầng
Tầng
Mái
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
Cao trình so
với tầng hầm(m)
90.1
86.1
82.2
79.0
75.8
72.6
69.4
66.2
63.0
59.8
56.6
UX(mm)
58.4
52.5
50.1
48.1
46.1
44.1
42.0
39.9
37.8
35.7
33.5
UY(mm)
63.5
58.7
56.3
54.4
52.4
50.3
48.2
46.0
43.8
41.5
39.2
21
105.35
101.19
95.64
91.49
87.33
83.17
77.94
74.00
68.41
64.23
58.64
54.45
48.87
44.67
39.21
35.01
29.41
25.21
21.00
16.80
13.29
10.78
6.93
4.21
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
ME
3
2
1
53.4
50.2
47.0
43.8
40.6
37.4
34.2
31.0
27.8
24.6
21.4
18.2
15.0
12.5
8.7
4.5
31.4
29.2
27.1
24.9
22.7
20.6
18.4
16.3
14.3
12.3
10.3
8.5
6.7
5.5
3.7
2.1
36.9
34.5
32.1
29.6
27.2
24.7
22.2
19.8
17.4
15.0
12.7
10.4
8.3
6.8
4.6
2.4
- Kiểm tra điều kiện chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh công trình:
U = U X 2 + U Y 2 = 58.4 2 + 63.52 = 86.3mm
Ta có :
f
86.3
1
1
=
=
<
H 90100 1044 750
( thỏa)
2.5.
Tải trọng động đất
- Tính tốn tải trọng động đất theo TCXDVN375-2006
2.5.1. Xác định loại đất nền
- Có 7 loại đất nền: A, B, C, D, E, S1, S2. Dựa vào mặt cắt địa chất và các số liệu
khảo sát địa chất cơng trình tại khu đất xây dựng để nhận dạng loại nền đất
- Sinh viên chọn loại đất nền cho cơng trình là C
2.5.2. Xác định hệ số tầm quan trọng
- Cơng trình xây dựng được chia thành 5 cấp tùy thuộc vào khả năng gây nguy hại
cho tính mạng con người trong trường hợp cơng trình bị sụp đổ…hệ quả kinh tế và
xã hội mà nó gây ra.
- Dựa vào bảng 5.3 TCXDVN 375-2006, cơng trình Lexington Residence có mức độ
quan trọng cấp I, hệ số tầm quan trọng γ1 = 1.25 ( cơng trình dân dụng từ 20 đến
60 tầng)
2.5.3. Gia tốc nền thiết kế
22
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
- Nguy cơ động đất trong mỗi vùng được mô tả dưới dạng tham số là đỉnh gia tốc
nền tham chiều agR trên nền đất loại A. Đỉnh gia tốc nền tham chiếu được trình
bày trong phụ lục I TXCDVN 375-2006
- Gia tốc nền thiết kế được xác định bằng đỉnh gia tốc nền tham chiếu nhân với hệ
số tầm quan trọng γ1 : ag = agR . γ1
- Đỉnh gia tốc nền tham chiếu đối với cơng trình tại Q2, TP Hồ Chí Minh là
agR = 0.84
- Gia tốc nền thiết kế ag = 1.25x0.84 = 1.05m/s2
2.5.4. Hệ số ứng xử q của kết cấu
- Hệ số ứng xử q là hệ số xét đến khả năng có thể tiêu tán năng lượng của kết cấu
- Chọn q = 3.6
2.5.5. Xác dịnh phổ phản ứng thiết kế
- Phổ phản ứng thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi được xác định từ đặc điểm của
nền đất và khả năng tiêu tán năng lượng của kết cấu.
- Đối với các thành phần nằm ngang của tải trọng động đất, phổ thiết kế S d(T) được
xác định như sau:
2 T 2.5 2
0 ≤ T ≤ TB ⇒ S d (T ) = ag .S . +
− ÷
3
T
q
3
B
2.5
TB ≤ T ≤ TC ⇒ S d (T ) = ag .S .
q
2.5 TC
= ag .S . q . T
TC ≤ T ≤ TD ⇒ S d (T )
≥ β .a
g
2.5 TC .TD
= ag .S . q . T 2
TD ≤ T ⇒ S d (T )
≥ β .a
g
Với β = 0.2 – hệ số ứng với cận dưới cảu phổ thiết kế theo phương nằm ngang.
- Cơng trình xây dựng trên đất nền loại C có giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn
hồi như sau: S = 1.15, TB = 0.2s, TC = 0.6s, TD = 2.0s
(Bảng 3.2 TCXDVN 375-2006)
23
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
Bảng2.14 .Các thơng số của đất nền
Địa hình
Gia tốc nền agR(m/s2)
0.84
Hệ số tầm quan trọng
1.25
Loại nền đất
C
Hệ số β
0.2
Hệ số ứng xử q
3.6
Gia tốc đỉnh nền TK ag
1.05
S
1.15
TB(s)
0.2
TC(s)
0.6
TD(s)
2
- Kết quả tính tốn phổ phản ứng:
Bảng2.15 .Tính tốn phổ động đất
STT
1
2
3
4
5
6
7
T(s)
Sd(m/s2) STT
T(s)
Sd(m/s2) STT
T(s)
Sd(m/s2)
0.00
0.8050
18
0.17 0.83351
36
0.35 0.83854
0.01 0.80668
19
0.18 0.83519
37
0.36 0.83854
0.02 0.80835
20
0.19 0.83686
38
0.37 0.83854
0.03 0.81003
21
0.2 0.83854
39
0.38 0.83854
0.04 0.81171
22
0.21 0.83854
40
0.39 0.83854
0.05 0.81339
23
0.22 0.83854
41
0.4 0.83854
0.06 0.81506
24
0.23 0.83854
42
0.41 0.83854
24
CHƯƠNG I: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SÀN SƯỜN
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
0.16
0.17
STT
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
0.81674
0.81842
0.82009
0.82177
0.82345
0.82513
0.8268
0.82848
0.83016
0.83183
0.83351
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.3
0.31
0.32
0.33
0.34
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
0.42
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
0.49
0.5
0.51
0.52
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
0.83854
T(s)
Sd(m/s2) STT
T(s)
Sd(m/s2) STT
T(s)
Sd(m/s2)
0.53 0.83854
91
0.9 0.55903
128
1.27 0.39616
0.54 0.83854
92
0.91 0.55288
129
1.28 0.39307
0.55 0.83854
93
0.92 0.54688
130
1.29 0.39002
0.56 0.83854
94
0.93 0.54099
131
1.3 0.38702
0.57 0.83854
95
0.94 0.53524
132
1.31 0.38406
0.58 0.83854
96
0.95 0.52961
133
1.32 0.38116
0.59 0.83854
97
0.96 0.52409
134
1.33 0.37829
0.60 0.83854
98
0.97 0.51869
135
1.34 0.37547
0.61
0.8248
99
0.98 0.51339
136
1.35 0.37269
0.62 0.81149
100
0.99 0.50821
137
1.36 0.36994
0.63 0.79861
101
1 0.50313
138
1.37 0.36724
0.64 0.78613
102
1.01 0.49814
139
1.38 0.36458
0.65 0.77404
103
1.02 0.49326
140
1.39 0.36196
0.66 0.76231
104
1.03 0.48847
141
1.4 0.35938
0.67 0.75093
105
1.04 0.48377
142
1.41 0.35683
0.68 0.73989
106
1.05 0.47917
143
1.42 0.35431
0.69 0.72917
107
1.06 0.47465
144
1.43 0.35184
0.70 0.71875
108
1.07 0.47021
145
1.44 0.34939
0.71 0.70863
109
1.08 0.46586
146
1.45 0.34698
0.72 0.69878
110
1.09 0.46158
147
1.46 0.34461
0.73 0.68921
111
1.1 0.45739
148
1.47 0.34226
0.74
0.6799
112
1.11 0.45327
149
1.48 0.33995
0.75 0.67083
113
1.12 0.44922
150
1.49 0.33767
0.76 0.66201
114
1.13 0.44524
151
1.5 0.33542
0.77 0.65341
115
1.14 0.44134
152
1.51
0.3332
0.78 0.64503
116
1.15
0.4375
153
1.52
0.331
0.79 0.63687
117
1.16 0.43373
154
1.53 0.32884
25
