Luận văn thạc sĩ chung cư cao cấp garden gate

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
*

PHỤ LỤC
CHUNG CƯ CAO CẤP GARDEN GATE

Sinh viên thực hiện: LÊ NGUYỄN HOÀNG NHÂN

Đà Nẵng – Năm 2017


PHỤ LỤC 1. CƠ SỞ THIẾT KẾ
1.1 Tiêu chuẩn sử dụng
Tính tốn tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió, tải trọng đăc biệt) dựa vào tiêu chuẩn:
TCVN 2737–1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 229–1999: Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió.
TCVN 9386-2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất
Tính tốn và thiết kế thép cho các cấu kiện dầm, cột sàn, cầu thang, … 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 tơng cốt thép.
Thiết kế móng cho cơng trình dựa vào tiêu chuẩn sau:
- TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình.
- TCVN 205-1998: Móng cọc –Tiêu chuẩn thiết kế.
-

- TCXD 195-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi.
1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu
Căn cứ vào công năng kiến trúc và quy mơ cơng trình (16 tầng nổi + 3 hầm) lựa chọn
giải pháp hệ kết cấu chính của cơng trình như sau:
- Hệ kết cấu theo phương ngang: giải pháp sàn phẳng dự ứng lực kết hợp sàn sườn (sàn
sườn toàn khối).
- Hệ kết cấu theo phương đứng: hệ kết cấu khung vách.
- Phần ngầm sử dụng phương pháp móng sâu (cọc ép hoặc cọc khoan nhồi)
1.3 Vật liệu sử dụng
1.3.1 Bêtơng
Bêtơng dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B20  B60
Bêtông cấp độ bên B20 với các thông số sau:
- Cường độ chịu nén tính tốn Rb=11.5 MPa
- Cường độ chịu kéo tính tốn Rbt=0.9 MPa
- Module đàn hồi của vật liệu Eb=27x103 MPa
Bêtông cấp độ bên B30 với các thơng số sau:
- Cường độ chịu nén tính tốn Rb=17 MPa
- Cường độ chịu kéo tính tốn Rbt=1.2 MPa
- Module đàn hồi của vật liệu Eb=32.5x103 MPa
1.3.2 Cốt thép
Sử dụng cốt thép nhóm AI (Ø<10mm) với các thơng số sau:
- Cường độ chịu kéo, nén tính tốn Rs=Rsc=225 MPa
- Cường độ chịu cắt tính tốn Rsw=175 MPa
- Module đàn hời Es=2.1x105 MPa
Sử dụng cốt thép nhóm AII (Ø≥10mm) với các thông số sau:
Phụ lục

Cường độ chịu kéo, nén tính tốn Rs=Rsc=280 MPa
2

-

Cường độ chịu cắt tính tốn Rsw=225 MPa
Module đàn hời Es=2.1x105 MPa
Sử dụng cốt thép nhóm AIII (Ø≥10mm) với các thơng số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính tốn Rs=Rsn=365 MPa
- Cường độ chịu cắt tính tốn Rsw=290 MPa
- Module đàn hồi Es=2x105 MPa
1.3.3 Vật liệu khác
- Gạch: γ=18kN/m3
- Gạch lát nền: γ=20kN/m3
Vữa xây: γ=18kN/m3
1.4 Chọn sơ bộ tiết diện sàn – dầm – cột
1.4.1 Sơ bộ kích thước cấu kiện phương án sàn phẳng dự ứng lực
Sàn
Theo sổ tay hướng dẫn thiết kế kết cấu bêtông theo tiêu chuẩn Eurocode (IStructE
Manual for the design of concrete building structures to Eurocode 2) ta có cơng thức sơ bộ
sàn phẳng dự ứng lực như sau:

Tính tốn:
1
9000
hs =
× L2 =
= 22.5(mm) → Chọn hs = 250 (mm)
40
40

L2 chiều dài cạnh dài = 9m (lấy theo ơ sàn lớn nhất)
Dầm biên
Chọn kích thước dầm biên: bxh = 300x500 (mm)
1.4.2 Sơ bộ chiều dày sàn và tường tầng hầm
- Chọn chiều dày sàn tầng hầm hhầm = 250 (mm)
Phụ lục

3


- Chọn chiều dày tường tầng hầm t = 800 (mm)
1.4.3 Sơ bộ tiết diện cột
Tiết diện cột được sơ bộ theo cơng thức sau (có kể đến khả năng chịu nén của cốt thép
cấu tạo):
Fc = k ×

N
N (kN)
= k×
Rb
17

N = n × q ×S

q: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn trong đó gờm tải trọng thường xun và tạm thời tác
dụng lên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn. Giá trị q
được lấy theo kinh nghiệm thiết kế:
- Với nhà có bề dày sàn là bé (10 - 14cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích
thước của dầm và cột thuộc loại bé q = 10 – 14 kN/m2
- Với nhà có bề dày sàn nhà trung bình (15 – 20cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn) tường,

dầm, cột là trung bình hoặc lớn q = 15 – 18 kN/m2
- Với nhà có bề dày sàn khá lớn ( ≥25 cm), cột và dầm đều lớn thì q có thể lên đến 20
kN/m2 hoặc hơn nữa.
Ở đây ta chọn q = 16 kN/m2
S: diện tích truyền tải của sàn
n: số tầng
k: hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men (k=1.1 đối với cột giữa và k=1.2 đối với cột biên)
Rb: cường độ chịu nén của bêtông

Phụ lục

4


Theo TCXD 198-1997 tiết diện cột nên chọn sao cho tỉ số giữa chiều cao thông thủy
của tầng và chiều cao tiết diện cột không lớn quá 25, chiều rộng tối thiểu của tiết diện không
nhỏ hơn 220mm

h thongthuy 3600 - 220 - 200

=
= 127(mm)
h c 
25
25

300  h c  3bc
b  220mm
 c


Bảng 1-1 Kết quả sơ bộ tiết diện cột giữa.
Str.tải
Tầng

Phụ lục

q

N

F tt
k

b

(cm2)

x

h

(m2 )

(kN/m2)

(kN)

Tầng 16

68.00

16

1088

1.1

704

70

x

80

Tầng 15

68.00

16

2176

1.1

1408

70

x

80

Tầng 14

68.00

16

3264

1.1

2112

70

x

80

Tầng 13

68.00

16

4352

1.1

2816

70

x

80

Tầng 12

68.00

16

5440

1.1

3520

70

x

80

Tầng 11

68.00

16

6528

1.1

4224

80

x

90

Tầng 10

68.00

16

7616

1.1

4928

80

x

90

Tầng 9

68.00

16

8704

1.1

5632

80

x

90

Tầng 8

68.00

16

9792

1.1

6336

80

x

90

Tầng 7

68.00

16

10880

1.1

7040

80

x

90

Tầng 6

68.00

16

11968

1.1

7744

90

x

100

Tầng 5

68.00

16

13056

1.1

8448

90

x

100

Tầng 4

68.00

16

14144

1.1

9152

90

x

100

Tầng 3

68.00

16

15232

1.1

9856

90

x

100

Tầng 2

68.00

16

16320

1.1

10560

90

x

100

Tầng 1

68.00

16

17408

1.1

11264

100 x

120

Hầm 1

68.00

16

18496

1.1

11968

100 x

120

Hầm 2

68.00

16

19584

1.1

12672

100 x

120

Hầm 3

68.00

16

20672

1.1

13376

100 x

120

(cm)

5


Bảng 1-2 Kết quả sơ bộ tiết diện cột biên.
Str.tải

q

N

(m2)

(kN/m2)

(kN)

Tầng 16

34.00

16

544

1.2

384

50

x

60

Tầng 15

34.00

16

1088

1.2

768

50

x

60

Tầng 14

34.00

16

1632

1.2

1152

50

x

60

Tầng 13

34.00

16

2176

1.2

1536

50

x

60

Tầng 12

34.00

16

2720

1.2

1920

50

x

60

Tầng 11

34.00

16

3264

1.2

2304

60

x

70

Tầng 10

34.00

16

3808

1.2

2688

60

x

70

Tầng 9

34.00

16

4352

1.2

3072

60

x

70

Tầng 8

34.00

16

4896

1.2

3456

60

x

70

Tầng 7

34.00

16

5440

1.2

3840

60

x

70

Tầng 6

34.00

16

5984

1.2

4224

70

x

80

Tầng 5

34.00

16

6528

1.2

4608

70

x

80

Tầng 4

34.00

16

7072

1.2

4992

70

x

80

Tầng 3

34.00

16

7616

1.2

5376

70

x

80

Tầng 2

34.00

16

8160

1.2

5760

70

x

80

Tầng 1

34.00

16

8704

1.2

6144

80

x

90

Hầm 1

34.00

16

9248

1.2

6528

80

x

90

Hầm 2

34.00

16

9792

1.2

6912

80

x

90

10336

1.2

7296

80

x

90

Tầng

34.00
16
Hầm 3

1.4.4 Sơ bộ chiều dày vách, lõi thang máy

k

F tt

b

(cm2)

x

h

(cm)

Chiều dày vách, lõi cứng được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng và đảm bảo các
quy định theo điều 3.4.1 của TCXD 198-1997


 Fv = 0.015Fsantang

 t  150mm
 h
 t  tang = 3600 = 180mm

20
20
ΣFv tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng
t bề dày vách

-

Chọn vách góc biên và lõi dày t=300mm.
Phụ lục

6


PHỤ LỤC 2. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
2.1 Tải trọng tác dụng lên sàn
2.1.1 Tĩnh tải
Các lớp cấu tạo sàn
Bảng 2-1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 1
Trọng
lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu
chuẩn

(kN/m3)

(mm)

(kN/m2)

25

250

- Gạch Ceramic

20

- Vữa lát nền
- Vữa trát trần

Hệ số
vượt
tải

Tĩnh tải
tính tốn

6.25

1.1

6.88

10

0.30

1.2

0.24

18

35

0.63

1.3

0.82

18

15

0.27

1.3

0.35

Hệ thống kỹ thuật

0.50

1.2

0.60

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.6

2.01

Tổng tĩnh tải:

7.85

8.89

Vật liệu

Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

Bảng 2-2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 2-16
Trọng
lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải

tiêu chuẩn

(kN/m3)

(mm)

(kN/m2)

25

250

- Gạch Ceramic

20

- Vữa lát nền
- Vữa trát trần

Hệ số
vượt
tải

Tĩnh tải
tính tốn

6.25

1.1

6.88

10

0.2

1.2

0.24

18

35

0.63

1.3

0.82

18

15

0.27

1.3

0.35

Hệ thống kỹ thuật

0.5

1.2

0.6

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.6

2.01

Tổng tĩnh tải

7.85

8.89

Vật liệu

Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

Phụ lục

7


Bảng 2-3 Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh
Trọng
lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu
chuẩn

(kN/m3)

(mm)

(kN/m2)

25

250

- Gạch Ceramic

20

- Vữa lát nền + tạo dốc

Hệ số
vượt
tải

Tĩnh tải
tính tốn

6.25

1.1

6.88

10

0.20

1.2

0.24

18

50

0.90

1.3

1.17

- Lớp chống thấm

10

3

0.03

1.3

0.04

- Vữa trát trần

18

15

0.27

1.3

0.35

0.50

1.2

0.60

Vật liệu

Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

Hệ thống kỹ thuật
Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.9

2.4

Tổng tĩnh tải:

8.15

9.28

Bảng 2-4 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm
Trọng lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu chuẩn

(kN/m3)

(mm)

25

- Vữa lát nền + tạo dốc
- Lớp chống thấm

Vật liệu
Bản thân kết cấu sàn

Tĩnh tải
tính tốn

(kN/m2)

Hệ số
vượt
tải

300

7.50

1.1

8.25

18

50

0.90

1.3

1.17

10

3

0.03

1.3

0.04

(kN/m2)

Các lớp hồn thiện sàn:

Phụ lục

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

0.93

1.21

Tổng tĩnh tải:

8.43

9.46

8


Bảng 2-5 Tĩnh tải tác dụng lên sàn sân thượng
Trọng lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu chuẩn

Tĩnh tải
tính tốn

(kN/m2)

Hệ số
vượt

tải

(kN/m3)

(mm)

25

250

6.25

1.1

6.88

- Lớp gạch chống nóng

20

10

0.20

1.2

0.24

- Vữa lát nền + tạo dốc

18

45

0.81

1.3

1.05

- Lớp chống thấm

10

3

0.03

1.3

0.04

- Vữa trát trần

18

20

0.36

1.3

0.47

0.50

1.2

0.60

Vật liệu
Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hoàn thiện sàn:

Hệ thống kỹ thuật
Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.9

2.4

Tổng tĩnh tải:

8.15

9.28

Bảng 2-6 Tĩnh tải tác dụng lên sàn mái tum
Trọng lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu chuẩn

Tĩnh tải
tính tốn

(kN/m2)

Hệ số
vượt
tải

(kN/m3)

(mm)

25

120

3

1.1

3.30

- Lớp gạch chống nóng

20

10

0.20

1.2

0.24

- Vữa lát nền + tạo dốc

18

45

0.81

1.3

1.05

- Lớp chống thấm

10

3

0.03

1.3

0.04

- Vữa trát trần

18

20

0.36

1.3

0.47

0.50

1.2

0.60

Vật liệu
Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hồn thiện sàn

Hệ thống kỹ thuật

Phụ lục

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.9

2.4

Tổng tĩnh tải:

4.9

5.7

9


Tải tường
Tầng 1
Bề dày Chiều cao
tường (mm) tầng (m)

Loại

Chiều cao
tường (m)

Tải tường
Tải tường
Hệ số vượt tính tốn
tiêu chuẩn
tải
(kN/m)
(kN/m)

Tường 200
trên dầm biên
(hd=500)

200

4.5

4.0

14.4

1.2

17.28

Tường 200
đặt trên sàn
(hs=250)

200

4.5

4.25

15.3

1.2

18.36

100

4.5

4.25

7.65

1.2

9.18

Tường 100
đặt trên sàn
(hs=250)
Tầng 2-16

Bề dày
Chiều cao
tường (mm) tầng (m)

Loại

Chiều cao
tường (m)

Tải tường
Tải tường
Hệ số vượt tính toán
tiêu chuẩn
tải n
(kN/m)
(kN/m)

Tường 200
trên dầm biên
(hd=500)

200

3.6

3.1

11.16

1.2

13.39

Tường 200
đặt trên sàn
(hs=250)

200

3.6

3.35

12.06

1.2

14.47

3.6

3.35

6.03

1.2

7.24

Tường 100

đặt trên sàn
100
(hs=250)
Sân thượng

Tường 200 lan can sân thượng cao 1.2m đặt trên dầm biên (bxh = 300x500):
g T = γ T × bT × h T × n = 18× 0.2×1.2×1.2 = 5.18 (kN / m)

2.2 Tải trọng gió
2.2.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió
Bảng 2-7 Giá trị thành phần gió tĩnh theo phương X

Phụ lục

kj

LYj
(m)

WXj
(kN)

WttXj
(kN)

0.8

0,804

33

24,67

29,607

4.5

5.3

1,048

25

137,00

164,400

3.6

8.9

1,127

25

117,85

141,419

STT

Tầng

H (m)

1

Base

2

Tầng trệt

0.8

3

Tầng 2

4

Tầng 3

Zj
(m)
-8.8

10

STT

Tầng

H (m)

Zj
(m)

kj

LYj
(m)

WXj
(kN)

WttXj
(kN)

5

Tầng 4

3.6

12.5

1,182

25

123,59

148,307

6

Tầng 5

3.6

16.1

1,224

25

128,05

153,656

7

Tầng 6

3.6

19.7

1,259

25

131,72

158,059

8

Tầng 7

3.6

23.3

1,289

25

134,85

161,817

9

Tầng 8

3.6

26.9

1,316

25

137,59

165,105

10

Tầng 9

3.6

30.5

1,339

25

140,03

168,033

11

Tầng 10

3.6

34.1

1,360

25

142,23

170,679

12

Tầng 11

3.6

37.7

1,379

25

144,24

173,094

13

Tầng 12

3.6

41.3

1,397

25

146,10

175,318

14

Tầng 13

3.6

44.9

1,413

25

147,82

177,381

15

Tầng 14

3.6

48.5

1,429

25

149,42

179,307

16

Tầng 15

3.6

52.1

1,443

25

150,93

181,114

17

Tầng 16

3.6

55.7

1,457

25

152,35

182,816

18

ST

3.6

59.3

1,470

25

153,69

184,426

19

Mái

3

62.3

1,480

5.5

28,37

34,046

Bảng 2-8 Giá trị thành phần gió tĩnh theo phương Y

Phụ lục

kj

LXj
(m)

WYj

(kN)

WttYj
(kN)

0.8

0,804

48

35,89

43,064

4.5

5.3

1,048

40

219,20

263,040

Tầng 3

3.6

8.9

1,127

40

188,56

226,271

5

Tầng 4

3.6

12.5

1,182

40

197,74

237,291

6

Tầng 5

3.6

16.1

1,224

40

204,87

245,850

7

Tầng 6

3.6

19.7

1,259

40

210,75

252,894

8

Tầng 7

3.6

23.3

1,289

40

215,76

258,907

9

Tầng 8

3.6

26.9

1,316

40

220,14

264,167

10

Tầng 9

3.6

30.5

1,339

40

224,04

268,854

11

Tầng 10

3.6

34.1

1,360

40

227,57

273,086

12

Tầng 11

3.6

37.7

1,379

40

230,79

276,950

13

Tầng 12

3.6

41.3

1,397

40

233,76

280,509

STT

Tầng

H (m)

1

Base

2

Tầng trệt

0.8

3

Tầng 2

4

Zj
(m)
-8.8

11


STT

Tầng

H (m)

Zj
(m)

kj

LXj
(m)

WYj
(kN)

WttYj
(kN)

14

Tầng 13

3.6

44.9

1,413

40

236,51

283,810

15

Tầng 14

3.6

48.5

1,429

40

239,08

286,891

16

Tầng 15

3.6

52.1

1,443

40

241,48

289,782

17

Tầng 16

3.6

55.7

1,457

40

243,75

292,505

18

ST

3.6

59.3

1,470

40

245,90

295,081

19

Mái

3

62.3

1,480

15.1

77,89

93,471

2.2.2 Thành phần động của tải trọng gió
Bảng 2-9 Khối lượng các tầng
Tầng

Mj (T)

Tầng

Mj (T)

Tầng 1

2977.015

Tầng 9

1905.361

Tầng 2

1982.811

Tầng 10

1905.361

Tầng 3

1936.858

Tầng 11

1891.631

Tầng 4

1936.858

Tầng 12

1877.902

Tầng 5

1936.858

Tầng 13

1877.902

Tầng 6

1921.109

Tầng 14

1877.902

Tầng 7

1905.361

Tầng 15

1877.902

Tầng 8

1905.361

Tầng 16

1877.902

Tầng 9

1905.361

Sân thượng

1297.761

Tầng 10

1905.361

Mái

94.7376

Bảng 2-10 Các giá trị hệ số động lực và hệ số áp lực động
Mode

fi (Hz)

i

i

i

1

0.513

0.0654

1.83

2916

2

0.437

0.0768

1.91

3459

Bảng 2-11 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió theo phương X tương ứng với dạng
dao động thứ I (mode 3)
STT

Tầng

Mj (T)

j

WFj
(kN)

yji (mm)

yjiWFj

yji2Mj

WpjiX
(kN)

WttpjiX
(kN)

1

Tầng 1

2977.015

0,318

5,782

2.47E-08

1,43E-07

1.82E-12

0,393

0,472

2

Tầng 2

1982.810

0,317

32,007

3.35E-07

1,07E-05

2.23E-10

3,549

4,259

Phụ lục

12


3

Tầng 3

1936.857

0,306

26,578

1.00E-06

2,66E-05

1.94E-09

10,337

12,405

4

Tầng 4

1936.857

0,300

27,280

1.00E-06

2,73E-05

1.94E-09

10,337

12,405

5

Tầng 5

1936.857

0,294

27,745

2.00E-06

5,55E-05

7.75E-09

20,674

24,809

6

Tầng 6

1921.10

0,290

28,190

2.00E-06

5,64E-05

7.68E-09

20,506

24,607

7

Tầng 7

1905.360

0,287

28,513

3.00E-06

8,55E-05

1.71E-08

30,507

36,609

8

Tầng 8

1905.360

0,285

28,879

3.00E-06

8,66E-05

1.71E-08

30,507

36,609

9

Tầng 9

1905.360

0,282

29,103

4.00E-06

1,16E-04

3.05E-08

40,676

48,811

10

Tầng 10

1905.360

0,279

29,267

5.00E-06

1,46E-04

4.76E-08

50,845

61,014

11

Tầng 11

1891.631

0,277

29,458

5.00E-06

1,47E-04

4.73E-08

50,479

60,575

12

Tầng 12

1877.901

0,275

29,567

6.00E-06

1,77E-04

6.76E-08

60,135

72,162

13

Tầng 13

1877.901

0,273

29,785

6.00E-06

1,79E-04

6.76E-08

60,135

72,162

14

Tầng 14

1877.901

0,272

29,932

7.00E-06

2,10E-04

9.20E-08

70,157

84,189

16

Tầng 15

1877.901

0,270

30,055

7.00E-06

2,10E-04

9.20E-08

70,157

84,189

17

Tầng 16

1877.901

0,269

30,203

8.00E-06

2,42E-04

1.20E-07

80,180

96,216

18

Sân thượng

1297.761

0,267

30,288

8.00E-06

2,42E-04

8.31E-08

55,410

66,492

19

Mái

94.737

0,266

5,571

9.00E-06

5,01E-05

7.67E-09

4,551

5,461

Bảng 2-12 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió theo phương Y tương ứng với dạng
dao động thứ I (mode 1)
STT

Tầng

Mj (T)

j

WFj
(kN)

yji (mm)

WpjiY
(kN)

WpjiY
(kN)

1

Tầng 1

2977.015

0,318

7,269

-5.30E-09 -2,57E-07 3.73E-12

0,696

0,836

2

Tầng 2

1982.810

0,317

44,263

-1.51E-08 -1,58E-05 2.53E-10

4,676

5,611

3

Tầng 3

1936.857

0,306

36,754

-3.54E-08 -3,68E-05 1.94E-09

12,798

15,358

4

Tầng 4

1936.857

0,300

37,726

-3.57E-07 -3,77E-05 1.94E-09

12,798

15,358

5

Tầng 5

1936.857

0,294

38,369

-1.00E-06 -7,67E-05 7.75E-09

25,597

30,716

6

Tầng 6

1921.109

0,290

38,985

-1.00E-06 -7,80E-05 7.68E-09

25,389

30,467

7

Tầng 7

1905.360

0,287

39,431

-2.00E-06 -1,18E-04 1.71E-08

37,771

45,325

8

Tầng 8

1905.360

0,285

39,937

-2.00E-06 -1,60E-04 3.05E-08

50,361

60,434

9

Tầng 9

1905.360

0,282

40,246

-3.00E-06 -2,01E-04 4.76E-08

62,952

75,542

10

Tầng 10

1905.360

0,279

40,474

-4.00E-06 -2,02E-04 4.76E-08

62,952

75,542

11

Tầng 11

1891.631

0,277

40,738

-5.00E-06 -2,44E-04 6.81E-08

74,998

89,997

12

Tầng 12

1877.901

0,275

40,889

-5.00E-06 -2,86E-04 9.20E-08

86,862

104,235

Phụ lục

yjiWFj

yji2Mj

13


STT

Tầng

Mj (T)

j

WFj
(kN)

WpjiY
(kN)

WpjiY
(kN)

13

Tầng 13

1877.901

0,273

41,189

-6.00E-06 -2,88E-04 9.20E-08

86,862

104,235

14

Tầng 14

1877.901

0,272

41,393

-7.00E-06 -3,31E-04 1.20E-07

99,271

119,125

15

Tầng 15

1877.901

0,270

41,564

-7.00E-06 -3,74E-04 1.52E-07

111,680 134,016

16

Tầng 16

1877.901

0,269

41,768

-8.00E-06 -3,76E-04 1.52E-07

111,680 134,016

17

Sân thượng

1297.761

0,267

41,885

-9.00E-06 -4,19E-04 1.30E-07

85,754

102,905

18

Mái

94.737

0,266

13,219

-9.00E-06 -1,45E-04 1.15E-08

6,886

8,263

yji (mm)

yjiWFj

yji2Mj

Bảng 2-13 Tổng hợp tải trọng gió
Thành phần gió tĩnh
STT

Tầng

Thành phần gió động
Phương X

Phương Y

(mode 3)

(mode 1)

WttYj (kN)

WttXj (kN)

WttYj (kN)

Phương X

Phương Y

WttXj (kN)
18

Mái

34,046

93,471

5,4607

8,263

17

Sân Thượng

184,426

295,081

66,4920

102,905

16

Tầng 16

182,816

292,505

96,2160

134,016

15

Tầng 15

181,114

289,782

84,1890

134,016

14

Tầng 14

179,307

286,891

84,1890

119,125

13

Tầng 13

177,381

283,810

72,1620

104,235

12

Tầng 12

175,318

280,509

72,1620

104,235

11

Tầng 11

173,094

276,950

60,5746

89,997

10

Tầng 10

170,679

273,086

61,0143

75,542

9

Tầng 9

168,033

268,854

48,8114

75,542

8

Tầng 8

165,105

264,167

36,6086

60,434

7

Tầng 7

161,817

258,907

36,6086

45,325

6

Tầng 6

158,059

252,894

24,6074

30,467

5

Tầng 5

153,656

245,850

24,8092

30,716

4

Tầng 4

148,307

237,291

12,4046

15,358

3

Tầng 3

141,419

226,271

12,4046

15,358

2

Tầng 2

164,400

263,040

4,2592

5,611

1

Tầng trệt

29,607

43,064

0,4717

0,836

Phụ lục

14


2.3 Tải trọng động đất
2.3.1 Các bước tính tốn tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng
Bước 1: Xác định loại đất nền
Có 7 loại đất nền: A, B, C, D, E, S1, S2 (Bảng 3.18 )
Bước 2: Xác định tỉ số agR/g
agR: Đỉnh gia tốc nền tham chiếu phụ thuộc địa điểm xây dựng cơng trình (Bảng phân
vùng gia tốc nền – phụ lục I –TCVN 9386-2012,
g: Gia tốc trọng trường g = 9.81 m/s2

-

Bước 3: Xác định hệ số tầm quan trọng γ1
Mức độ tầm quan trọng được đặc trưng bởi hệ số tầm quan trọng γ1. Các định nghĩa về
mức độ tầm quan trọng (γ1 = 1.25, 1.00, 0.75) (Phụ lục E- TCVN 9386-2012, tương ứng với
cơng trình loại I, II, III (Phụ lục F – TCVN 9386-2012)

Bước 4: Xác định giá trị gia tốc đất nền thiết kế ag
Gia tốc đất nền thiết kế ag ứng với trạng thái cực hạn xác định như sau:

a g = a gR .γ1
-

ag >0.08g: Động đất mạnh phải thiết kế kháng chấn

-

0.04g < ag < 0.08g: Động đất yếu chỉ cần áp dụng các biện pháp cấu tạo kháng chấn

-

ag < 0.04g: Không cần thiết kế kháng chấn

Bước 5: Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép
Hệ khung hoặc hệ khung tương đương (hỗn hợp khung – vách), có thể xác định gần
đúng như sau (cấp dẻo trung bình) (xem mục 5.2.2.2, TCVN 9386-2012)
q = 3.3 nhà một tầng
q = 3.6 nhà nhiều tầng, khung một nhịp
q = 3.9 nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung.

-

Bước 6: Phân tích dao động, tìm chu kì, tần số, khối lượng tham gia dao động của
các dạng dao động.
Đối với phương pháp tĩnh lực ngang tương đương, (H<40m): có thể xác định bằng
cơng thức gần đúng
Nếu nhà có H > 40m, hoặc dùng phương pháp phổ phản ứng: dùng phần mềm hỗ trợ.

-

Bước 7: Xây dựng phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi
Phổ thiết kế đàn hồi theo phương nằm ngang
Đối với thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên
Sd(T) được xác định như sau:

Phụ lục

15


 2 T  2.5 2  
Sd ( T ) = a g .S.  + 
- 
 3 TB  q 3  
2.5
TB  T  TC : Sd ( T ) = a g .S.
q
0  T  TB :



2.5 TC
TC  T  TD : Sd ( T ) = max  a g .S.
. ;β.a g 
q T





2.5 TC .TD
TD  T :
Sd ( T ) = max  a g .S.
. 2 ;β.a g 
q
T



Sd(T): Phổ phản ứng đàn hời
T: Chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do
ag: Gia tốc nền thiết kế
S: Hệ số nền
TB: Giới hạn dưới của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
TC: Giới hạn trên của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
TD: Giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ
phản ứng.

-

Bảng 2-14 Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương ngang.
Loại đất nền

S

Ts (s)

Tc (s)

TD (s)

A

1.0

0.15

0.4

2.0

B

1.2

0.15

0.5

2.0

C

1.15

0.20

0.6

2.0

D

1.35

0.20

0.8

2.0

E
1.4
0.15
0.5
2.0
β = 0.2: hệ số ứng với cận dưới phổ thiết kế theo phương nằm ngang
Bước 8: Xác định lực do động đất gây ra cho cơng trình
Dựa vào phổ phản ứng thiết kế đã có, sinh viên nhập vào phần mềm Etabs 16.0.0 để tính
lực do động đất gây ra.
2.3.2 Kết quả tính toán tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng
Bảng 2-15 Đặc điểm cơng trình và các thơng số dẫn xuất (theo TCVN 9386-2012)
Đặc điểm cơng trình
- Địa điểm xây dựng:

TP.Hồ Chí Minh

Tỉnh, thành:

Quận, huyện:

Quận PN

Loại nền đất:

D

Bảng 3.1 (TCVN 9386-2012)

- Hệ số tầm quan trọng:

1 =

1.00

Phụ lục F

- Đặc điểm kết cấu:

Cấp dẻo

DCM

Bảng 6.2

Phụ lục

16

Hệ khung, hoặc tương đương khung

Loại kết cấu:
kw =

1.00

Các thông số dẫn xuất:
Thông số

Ký
hiệu

Giá trị

- Gia tốc nền quy đổi

agRo

0.0844

- Gia tốc nền

agR

0.828

m/s2

agR = agRo.g

- Gia tốc nền thiết kế

ag

0.828

m/s2

ag = agR. 1

- Thông số xác định phổ

S

1.35

TB

0.2

s

Bảng 3.2

TC

0.8

s

Bảng 3.2

TD

2

s

Bảng 3.2

- Hệ số ứng xử

q

3.9

Theo mục 5.2.2.2

- Hệ số xác định cận dưới

b

0.2

Theo mục 3.2.2.5

- Hệ số điều chỉnh

l

0.85

Theo mục 4.3.3.2.2

Đơn vị

Ghi chú
Bảng tra Phụ lục I

Bảng 3.2

Bảng 2-16 Xác định Sd theo chu kì T
0  T  TB

Phụ lục

TB  T  TC

TD  T

TC  T  TD

Chu kỳ

Sd

Chu kỳ

Sd

Chu kỳ

Sd

Chu kỳ

Sd

0

0.7452

0.25

0.7165

0.85

0.6744

2.25

0.2265

0.025

0.7416

0.3

0.7165

0.9

0.6369

2.5

0.1834

0.05

0.7380

0.35

0.7165

0.95

0.6034

2.75

0.1656

0.075

0.7345

0.4

0.7165

1

0.5732

3

0.1656

0.1

0.7309

0.45

0.7165

1.2

0.4777

3.25

0.1656

0.125

0.7273

0.5

0.7165

1.4

0.4095

3.5

0.1656

0.15

0.7237

0.6

0.7165

1.6

0.3583

3.75

0.1656

0.175

0.7201

0.7

0.7165

1.8

0.3185

4

0.1656

0.2

0.7165

0.8

0.7165

2

0.2866

17


PHỤ LỤC 3. THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH – SÀN TẦNG 3 -SÀN
PHẲNG DỰ ỨNG LỰC
3.1 Số liệu tính tốn
3.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế
Trong đờ án này, sinh viên thiết kế dựa vào tiêu chuẩn xây dựng: ACI 318M-11:
American Concrete Institute (2011) để kiểm tra và tính tốn. Ngồi ra sinh viên còn tham
khảo thêm một số chỉ dẫn thiết kế, thông số của vật liệu tham khảo catologue vật liệu
3.1.2 Lựa chọn vật liệu
Bêtơng
Chọn bêtơng có cấp độ bền B30 có cường độ nén đặc trưng 30 MPa (mẫu thử chuẩn lập
phương 150x150x150 mm)
Ghi chú: f c' là cường độ nén đặc trưng của mẫu thử lăng trụ (cylinder) tại thời điểm 28
ngày.
Theo quy định trong Mục 4.1 TCVN 3118-1993, cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu
lăng trụ được quy đổi từ mẫu lập phương: f ' = 30 = 25 (MPa)
c
1.2

Theo Mục 8.5.1, ACI 318M-11, Hệ số modulus đàn hồi quy định:
Ec = 4700 fc' = 4700 25 = 23500 (MPa)

Cường độ chịu nén đặc trưng của bêtông lúc căng cáp (đặt khoảng 80% cường độ sau
28 ngày): f ci' = 0.8f c' = 0.8  25 = 20 (MPa)
Hệ số modulus đàn hồi tương ứng với f‘ci: Eci = 4700 f ci' = 4700 20 = 21019 (MPa)
Cốt thép thường
Thép AIII (Ø≥10mm) có fy = 390 MPa, fu = 600 MPa, Es = 2×105 MPa
Thép AI (Ø<10mm) có fy = 235 MPa, fu = 380 MPa, Es = 2×105 MPa

Thép ứng lực trước
Bảng 3-1 Bảng lựa chọn thông số cáp theo ASTM A416

Chọn cáp 7 sợi Grade 270 (1860) theo ASTM A416-06
Phụ lục

Đường kính (nominal diameter) d = 15.24 mm (0.6”)
Diện tích (nominal cross section) Aps = 140 mm2
18


Khối lượng (nominal mass) m = 1.102 kg/m
Cường độ chảy (nominal yield strength) fpy = 1670 MPa
Cường độ kéo đứt (nominal tensile strength) fpu=1860 MPa
Tải trọng phá hoại nhỏ nhất (Specific minimum breaking load) Fpk = 260.7 kN
Module đàn hồi E = 195 GPa = 195000 MPa
Độ dãn dài tối đa 2.5% (sau 1000 giờ tại nhiệt độ 20oC và 0.7Fpk)

-

Chọn cấu tạo đầu neo (Anchor) và ống bọc cáp (Flat duct)

Hình 3-1 Kích thước ống bọc cáp (tối đa 5 cáp/bó)
Chọn ống gen nhơm có kích thước:
BxH = 70mm x 19 mm (khi đặt 3, 4 cáp 15.24mm /bó cáp)
BxH = 90mm x 19mm (khi đặt 5 cáp 15.24mm /bó cáp)

-

3.2 Tải trọng

3.2.1 Tĩnh tải – DL
- Trọng lượng bản thân bản sàn bêtơng – SW (Safe tự tính)
- Trọng lượng các lớp hoàn thiện – SDL
Bảng 3-2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 3
Trọng lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu chuẩn

Tĩnh tải
tính tốn

(kN/m2)

Hệ số
vượt
tải

(kN/m3)

(mm)

25

250

6.25

1.1

6.88

- Gạch Ceramic

20

10

0.2

1.2

0.24

- Vữa lát nền

18

35

0.63

1.3

0.82

- Vữa trát trần

18

15

0.27

1.3

0.35

0.5

1.2

0.6

Vật liệu
Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hoàn thiện

Hệ thống kỹ thuật
Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.6

2.01

Tổng tĩnh tải

7.85

8.89

Bảng 3-3 Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh, logia

Phụ lục

19


Trọng lượng
riêng

Chiều
dày

Tĩnh tải
tiêu chuẩn

Tĩnh tải
tính tốn

(kN/m2)

Hệsố

vượt
tải

(kN/m3)

(mm)

25

250

6.25

1.1

6.88

- Gạch Ceramic

20

10

0.20

1.2

0.24

- Vữa lát nền + tạo dốc

18

50

0.90

1.3

1.17

-Lớp chống thấm

10

3

0.03

1.3

0.04

- Vữa trát trần

18

15

0.27

1.3

0.35

0.50

1.2

0.60

Vật liệu
Bản thân kết cấu sàn

(kN/m2)

Các lớp hoàn thiện

Hệ thống kỹ thuật
Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn

1.9

2.4

Tổng tĩnh tải:

8.15

9.28

Hình 3-2 Trọng lượng các lớp hoàn thiện (SDL)
3.2.2 Tải tường - WL
Bề dày
tường
(mm)

Chiều
cao tầng
(m)

Chiều cao
tường (m)

Tải tường
tiêu
chuẩn

Hệ số
vượt
tải n

Tải tường
tính tốn

Tường 200 trên dầm
biên (hd = 500)

200

3.6

3.1

11.16

1.2

13.39

Tường 200 đặt trên
sàn (hs = 250)

200

3.6

3.35

12.06

1.2

14.47

Tường 100 đặt trên
sàn (hs = 250)

100

3.6

3.35

6.03

1.2

7.24

Phụ lục

20


Hình 3-3 Tải tường (WL)
3.2.3 Hoạt tải - LL
Hoạt tải được xác định dựa trên cơng năng các phịng
Bảng 3-4 Hoạt tải tác dụng lên sàn
Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2)
Tên sàn

Hệ số
vượt
tải

Giá trị
tính tốn

Phần dài

hạn

Phần
ngắn
hạn

Tồn
phần

Bếp, phịng giặt

1.30

0.20

1.50

1.30

1.95

Sảnh, cầu thang, hành lang

1.00

2.00

3.00

1.20

3.60

Phịng ngủ, phịng ăn,
phịng khách

0.30

1.20

1.50

1.30

1.95

Sàn WC

0.30

1.20

1.50

1.30

1.95

Ban cơng

0.70

1.30

2.00

1.20

2.40

Phụ lục

(kN/m2)

21


Hình 3-4 Hoạt tải (LL)
3.3 Chia dải (strip) trên sàn

Hình 3-5 Sơ đồ các dải theo phương Y

Phụ lục

22


Hình 3-6 Sơ đờ các dải theo phương X
3.4 Lựa chọn thông số cáp
3.4.1 Tải trọng cân bằng của ứng lực trước trong sàn

Hình 3-7 Giá trị momen của tải trọng bản thân trong các dải theo phương Y

Phụ lục

23


Hình 3-8 Giá trị momen của tải trọng bản thân trong các dải theo phương X
3.5 Tổn hao ứng suất trong cáp
Sau khi tạo ƯLT trong cấu kiện, lực ƯLT trong bêtông không giữ nguyên giá trị ban
đầu mà chịu một sự giảm đi từ từ theo thời gian từ giai đoạn truyền cho đến giai đoạn chịu tải
do nhiều nguyên nhân gọi là sự tổn hao ứng suất.
Tổn hao ứng suất gờm có 2 loai: tổn hao ngắn hạn và tổn hao dài hạn.
Tổn hao ngắn hạn bao gồm: tổn hao do ma sát, tổn hao do tụt neo và tổn hao do co
ngắn đàn hồi của bêtông.
Tổn hao dài hạn bao gồm: tổn hao do từ biến, do co ngót, do chùng ứng suất.

-

Tổn hao ứng suất do ma sát (FR)
Tổn hao do ma sát của cấu kiện căng sau là do sự ma sát giữa cáp và bêtông xung quanh
ống dẫn. Giá trị của sự tổn hao ứng suất này bao gồm:
Do ảnh hưởng uốn cong, phụ thuộc vào hình dạng thép ƯLT dọc theo chiều dài của
sàn.
Do ảnh hưởng dung sai phụ thuộc vào độ lệch cục bộ của cáp, đây là kết quả của sự
không thẳng hàng ngẫu nhiên khó tránh khỏi, khi ống khơng thể được đặt một cách
hoàn hảo theo dạng định trước trong suốt chiều dài cấu kiện.

-

Theo ACI 318M-08 mục 18.6.2 trang 288, độ lớn của lực ƯLT Ppx tại vị trí cách đầu
căng một khoảng lpx là: Ppx = Ppje

-(Klpx +μpαpx )

K.lpx + μ p α px không được lớn hơn 3

Phụ lục

Ppj – Lực căng ban đầu, chưa có tổn hao ứng suất của cáp ƯLT (MPa)
24


 p - Hệ số ma sát do uốn cong cáp có chủ ý (curvature frition) (1/rad)

-

αpx – Tổng góc thay đổi tiếp tuyến từ đầu căng cáp đến vị trí đang xét (rad)
K – Hệ số ma sát do cáp uốn lượn không chủ ý, xét đến sự sai lệch thi cơng (wobble
frition) (1/m)
lx – Vị trí khảo sát tổn hao ứng suất cáp do ma sát tính từ đầu căng cáp (m)

-

Bảng 3-5 Giá trị các hệ số ma sát theo ACI 318M-08

Theo VSL khuyến nghị đối với sàn DƯL, sử dụng cáp 7 bện, ống gen thép thì lấy K =
0.002, μp = 0.2.
Vậy tổn hao do ma sát: FR = Ppi - Ppx = Ppi (1- e

-(Klpx +μpαpx )

)

Tổn hao ứng suất do tụt neo (SL)
Đối với cấu kiện bêtông ƯLT căng sau, khi bêtông đạt cường độ nhất định, cáp được
căng và kích được thả để truyền lực ƯLT cho bêtơng, khi đó nêm ma sát được sử dụng để kẹp
chặt sợi thép trượt một đoạn nhỏ trước khi sợi thép được giữ vững chắc giữa các nêm.
Tổn hao ứng suất do sự dịch chuyển neo được tính tốn như sau:
SL =

•
•
•
-

Lset

Eps - module đàn hồi của thép ƯLT (MPa)
Δs – Độ dich chuyển của đầu neo. Theo hệ thống của Freyssinet và VSL lấy Δs=6mm.
Lset - Chiều dài ảnh hưởng tổn hao ứng suất do tụt neo, ngồi vùng Lset thì ảnh hưởng
do tụt neo không tồn tại.
Đối với cáp thẳng: Lset = L
Đối với cáp cong thì tìm vùng ảnh hưởng Lset như sau
Lset =
δPx1 =

Phụ lục

E psΔs

Δs A ps E ps
δPx1
Po - Px1
Lx1
25