Pbl9 1 thiết kế kết cấu công trình cao tầng thiết kế kết cấu công trình cao tầng btct theo bản vẽ kiến trúc Được cung cấp Địa Điểm xây dựng tại Đà nẵng

- Xác định hệ kết cấu chịu lực nhà - Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận chịu lực - Xác định tải trọng tác dụng lên nhà.. Cơ sở lựa chọn hệ kết cấu Kết cấu chịu lực chính của công trình đư

Trang 1

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

Trang 2

1 NGUYỄN THANH THƯƠNG Lớp: 20X1B / Nhóm3

2 ĐINH VIẾT TIẾN Lớp: 20X1B / Nhóm3

3 LÊ THANH TÍN Lớp: 20X1B / Nhóm3

4 NGUYỄN HỮU TRÀ Lớp: 20X1B / Nhóm3

Người hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÍNH

Ngày giao đề: 17/8/2024 Ngày bảo vệ: 21/11/2024

1 Nhiệm vụ

Thiết kế kết cấu công trình cao tầng BTCT theo bản vẽ kiến trúc được cung cấp Địađiểm xây dựng tại Đà Nẵng, trong thành phố, và bị che chắn mạnh bởi các tòa nhà cao tầng

2 Nội dung công việc phải hoàn thành

- Tổng quan kiến trúc

- Xác định hệ kết cấu chịu lực nhà

- Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận chịu lực

- Xác định tải trọng tác dụng lên nhà

- Mô hình hóa và phân tích kết cấu

- Tính toán thiết kế sàn tầng điển hình

- Tính toán thiết kế khung điển hình

- Tính toán thiết kế móng

- Thiết kế một số cấu kiện khác

- Thống kê cốt thép và bố trí bản vẽ

- Thể hiện các kết quả tính toán ở phần 2.1

- Bảng thống kê vật liệu, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và những chú thích cần thiết

2.3 Slides (tối đa 50 slides)

- Thể hiện các nội dung chính của phần 2.1 và 3.2

Trang 3

STT Họ và tên MSSV Lớp Phần trăm (%) Ký tên

Trang 4

1.1.1 Quy mô công trình 1

1.1.2 Vị trí địa lý và địa hình: 4

1.1.3 Địa chất thuỷ văn: 5

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 6

2.1 Lực chọn kết cấu chịu lực 6

2.1.1 Cơ sở lựa chọn hệ kết cấu 6

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu theo phương đứng 6

2.1.3 Giải pháp kết cấu theo phương ngang 6

2.1.4 Giải pháp kết cấu phần móng 7

2.1.5 Vật liệu 7

2.2 Sơ bộ kích thước các cấu kiện của công trình 8

2.2.1 Tiết diện sơ bộ sàn 8

2.2.2 Tiết diện sơ bộ dầm 10

2.2.3 Tiết diện sơ bộ cột 11

2.2.4 Tiết diên sơ bộ vách và lõi thang máy 14

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 15

3.1 Các trường hợp tải trọng 15

3.2 Trọng lượng bản thân 15

3.3 Tải hoàn thiện 15

3.4 Tải trọng tường 17

3.5 Hoạt tải tác dụng lên sàn 18

3.6 Tải trọng gió 18

3.6.1 Dựng mô hình kết cấu trong phần mềm và phân tích dao động 18

3.6.2 Số liệu tính toán 33

3.6.3 Tải trọng gió theo phương phương dọc nhà 35

3.6.4 Tải trọng gió theo phương ngang nhà 49

CHƯƠNG 4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ KIỂM TRA TỔNG THỂ KẾT CẤU THEO TRẠNG THÁI THỨ 2 61

4.1 Tổ hợp tải trọng 61

4.1.1 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái thứ nhất 61

Trang 5

4.2.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 64

4.2.2 Kiểm tra chuyển lệch tầng công trình 66

4.2.3 Kiểm tra lật 67

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN SÀN 68

5.1 Xác định nội lực trong các ô sàn 68

5.1.1 Các bước lập mô hình tính toán hệ sàn bằng phần mềm Safe 68

5.1.2 Khai báo và vẽ các dải sàn strip 68

5.2 Các bước tính toán cụ thể 69

5.2.1 Tải trọng 70

5.2.2 Chia dãy thiết kế strip 72

5.2.3 Nội lực 73

5.3 Tính toán và bố trí cốt thép sàn 74

5.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của sàn 80

5.4.1 Kiểm tra độ võng sàn 81

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN DẦM KHUNG TRỤC 2 82

6.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 82

6.1.1 Bê tông: 82

6.1.2 Cốt thép: 82

6.2 Nội lực dầm khung 83

6.3 Tính toán cột dọc 88

6.3.1 Thép chịu momen âm 88

6.3.2 Thép chịu momen dương 90

6.4 Tính toán cốt đai 98

6.5 Tính cốt treo 104

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC 2 107

7.1 Kết quả nội lực 107

7.2 Thiết kế thép cột 107

7.2.1 Tính cốt thép dọc cho cột C3-T1 108

7.2.2 Tính cốt đai cho cột 111

7.3 Tính toán nút khung 118

7.3.1 Nút khung A 118

7.3.2 Nút khung B 122

Trang 6

8.1.1 Địa chất khu đất 128

8.1.2 Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đất 129

8.1.3 Lựa chọn giải pháp tính móng 130

8.2 Các giả thiết tính toán 130

8.3 Nội lực tính móng khung trục 2 130

8.4 Thiết kế móng M1( trục 2B và 2C) 131

8.4.1 Nội lực tính móng 131

8.4.2 Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc 131

8.4.3 Chọn kích thước cọc và đài cọc 132

8.4.4 Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc (điều kiện: h ≥ 0,7 hmin ) 133

8.4.5 Tính toán sức chịu tải của cọc 133

8.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng 140

8.4.7 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 140

8.4.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 142

8.4.9 Tính toán độ lún của móng cọc 146

8.4.10 Tính toán đài cọc 150

8.5 Thiết kế móng M2 ( trục 2A và 2D) 157

8.5.1 Nội lực tính móng 157

8.5.2 Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc 157

8.5.3 Chọn kích thước cọc và đài cọc 157

8.5.4 Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc (điều kiện: h ≥ 0,7 hmin ) 159

8.5.5 Tính toán sức chịu tải của cọc 159

8.5.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng 165

8.5.7 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 166

8.5.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 167

8.5.9 Tính toán độ lún của móng cọc 171

8.5.10 Tính toán đài cọc 174

CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN VÁCH THEO TIÊU CHUẨN EC2 181

9.1 Lý thuyết tính toán: phương pháp giả thiết vùng biên chịu mômen 181

9.1.1 Khái niệm 181

Trang 7

9.2 Tính toán vách khung trục B theo tiêu chuẩn EC2 183 9.2.1 Xác định nội lực vách bằng phần mềm Etabs 183 9.2.2 Ví dụ tính toán vách tầng 3 khung trục 3 185

Trang 8

Hình 1.3.Hình ảnh mặt bằng kiến trúc Tầng 1 2

Hình 1.4.Hình ảnh mặt đứng trục 1-6 kiến trúc công trình 3

Hình 1.5.Hình ảnh mặt đứng trục A-D kiến trúc công trình 4

Hình 2.1.Mặt bằng tầng điển hình 8

Hình 2.2.Mặt bằng chia ô sàn tầng điển hình 9

Hình 2.3.Diện tích mặt sàn truyền tải lên cột giữa, cột biên và cột góc 12

Hình 3.1 Kết quả sau khi khai báo 19

Hình 3.2 Khai báo vật liệu bê tông 20

Hình 3.3 Khai báo vật liệu thép 20

Hình 3.4 Khai báo cột 22

Hình 3.5 Khai báo dầm 22

Hình 3.6 Khai báo sàn 24

Hình 3.7 Khai báo vách 24

Hình 3.8 Mô hình kết cấu tại tầng 1 25

Hình 3.9 Mô hình kết cấu tại tầng 2 đến tầng 18 25

Hình 3.10 Mô hình kết cấu tại tầng mái 26

Hình 3.11 Mô hình 3d kết cấu 26

Hình 3.12 Khai báo các loại tải trọng 27

Hình 3.13 Tải trọng hoàn thiện tác dụng lên sàn tầng 1 27

Hình 3.14 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng 1 28

Hình 3.15 Tải trọng hoàn thiện tác dụng lên tầng 2-18 28

Hình 3.16 Hoạt tải tác dụng lên tầng 2-18 29

Hình 3.17 Tải trọng hoàn thiện tác dụng lên tầng mái 29

Hình 3.18 Hoạt tải tác dụng lên tầng mái 30

Hình 3.19 Tải trọng tường tác dụng lên sàn tầng 1 30

Hình 3.20 Tải trọng tường tác dụng lên sàn tầng 1 31

Hình 3.21 Tải trọng tường tác dụng lên tầng mái 31

Hình 3.22.Mặt bằng công trình 34

Hình 3.23.Hình Mặt đứng công trình 35

Trang 9

Hình 3.25 Hệ số khí động trên vùng mái gió X1 và -X1 38

Hình 3.26 Hệ số khí động trên vùng mái gió X2 và –X2 39

Hình 3.27 Hệ số khí động trên tầng thượng 42

Hình 3.28 Hệ số khí động gió X1 trên vùng tường 46

Hình 3.29 Hệ số khí động gió -X1 trên vùng tường 47

Hình 3.30 Gán gió lên dầm biên 47

Hình 3.31.Mặt bằng và mặt đứng công trình khi đón gió 49

Hình 3.32 Hệ số khí động Ce trên vùng mái gió Y1 và -Y1 52

Hình 3.33 Hệ số khí động Ce trên vùng mái gió Y2 và -Y2 52

Hình 3.34 Hệ số khí động gió Y1 trên vùng tường 58

Hình 3.35 Hệ số khí động gió -Y1 trên vùng tường 58

Hình 3.36 Gán gió lên dầm biên 59

Hình 4.1 Chuyển vị đỉnh của công trình 65

Hình 4.2 Chuyển vị lệch tầng của công trình 66

Hình 5.1 Mô hình chuyển từ phần Estab qua Safe 69

Hình 5.2 Tải hoàn thiện 70

Hình 5.3 Tải tường 70

Hình 5.4 Hoạt tải sử dụng 71

Hình 5.5 Tải trọng gió 71

Hình 5.6 Chia dãy Strip A theo phương X 72

Hình 5.7 Chia dãy Strip B theo phương Y 72

Hình 5.8 Biểu đồ moment của các strip của layer A 73

Hình 5.9 Biểu đồ momen của các Strip layer B 73

Hình 6.1 Hệ Khung trục 2 82

Hình 6.2 Dầm B40 tầng 1 88

Hình 7.1 Mặt bằng thể hiện vị trí cột khung 2 107

Hình 7.2 Bố trí thép đai cột 111

Hình 7.3 Nút khung A 121

Hình 7.4 Nút khung B 126

Hình 7.5 Nút khung C 127

Hình 8.1 Mặt bằng thiết kế móng 128

Trang 10

Hình 8.5 Sơ đồ khối móng quy ước 143

Hình 8.6 Hình ảnh đáy tháp chọc thủng 153

Hình 8.7 Khoảng cách từ tâm cọc đến mặt cắt I-I và II-II 154

Hình 8.8 Mặt cắt chi tiết móng 2B 156

Hình 8.9 Mặt bằng chi tiết móng 2A 156

Hình 8.10 Hình ảnh chiều dài cọc 158

Hình 8.11 Biểu đồ xác định hệ số αp và Fl 163

Hình 8.12 Sơ đồ bố trí cọc cho móng cọc M2 166

Hình 8.13 Sơ đồ khối móng quy ước 168

Hình 8.14 Sơ đồ tính toán phá hoại trên mặt phẳng nghiêng móng cọc 177

Hình 8.15 Khoảng cách từ tâm cọc đến mặt cắt I-I và II-II 178

Hình 8.16 Mặt cắt chi tiết móng 2A 180

Hình 8.17 Mặt bằng chi tiết móng 2A 180

Hình 9.1 Kết quả tính toán vách 187

Trang 11

Bảng 1.1 Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 5

Bảng 2.1 Bê tông 7

Bảng 2.2.Cốt thép 8

Bảng 2.3 Phân loại sàn tính toán và chiều dày các ô sàn 10

Bảng 2.4 Sơ bộ tiết diện cột giữa 13

Bảng 2.5 Sơ bộ tiết diện cột góc 13

Bảng 2.6 Sơ bộ tiết diện cột biên 13

Bảng 3.1 Tải hoàn thiện 16

Bảng 3.2 Tải hoàn thiện lên sàn mái 16

Bảng 3.3 Haotj tải sử dụng 18

Bảng 3.4 Bảng chu kì dao động xuất từ phần mềm Estab 33

Bảng 3.5 Bảng F.2- Hệ số ce cho mái bằng TCVN 2737-2023 38

Bảng 3.6 Phân vùng trên mái bằng 38

Bảng 3.7 Bảng giá trị áp lực gió 40

Bảng 3.10 Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao 44

Bảng 3.11 Bảng F.4-Hệ số Ce cho tường thẳng đứng của nhà có mặt bằng hình chữ nhật 45 Bảng 3.12 Bảng hệ số khí động Ce lên tường 46

Bảng 3.13 Tải trọng gió tính toán tại các vùng trên công trình (kN/m) 48

Bảng 3.14 Bảng F.2- Hệ số ce cho mái bằng 51

Bảng 3.18 Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao 56

Bảng 3.19 Bảng F.4-Hệ số Ce cho tường thẳng đứng của nhà có mặt bằng hình chữ nhật 57 Bảng 3.20 Bảng hệ số khí động Ce lên tường 57

Bảng 3.21 Tải trọng gió tính toán tại các vùng trên công trình (kN/m) 60

Bảng 4.1 Tổ hợp tải trọng thứ nhất 62

Bảng 4.2 Tổ hợp tải trọng thứ hai 63

Bảng 5.1 Bảng tính cốt thép sàn theo phương X 76

Trang 12

Bảng 7.2 Số liệu tính toán C3-T1 111

Bảng 7.3 : Số liệu tính toán cột C3-T1 112

Bảng 7.4 Bảng tính kết quả thép cột C2 113

Bảng 7.5 Bảng tính kết quả thép cột C3 116

Bảng 8.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 129

Bảng 8.2 Bảng đánh giá địa chất 129

Bảng 8.3 Tổ hợp tải trọng tính toán Móng M1 131

Bảng 8.4 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn Móng M1 131

Bảng 8.5 Vật liệu tính toán móng 131

Bảng 8.6 Cường độ sức kháng trung bình của đất trên thân cọc 135

Bảng 8.7 Bảng kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 142

Bảng 8.8 Tổ hợp tải trọng tính toán Móng M2 157

Bảng 8.9 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn Móng M2 157

Bảng 8.10 Vật liệu tính toán móng 157

Bảng 8.11 Cường độ sức kháng trung bình của đất trên thân cọc 161

Trang 13

PBL 9.1.Thiết kế kết cấu công trình cao tầng GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Chính

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC, CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ

THUẬT

1.1 Tổng quan công trình

1.1.1 Quy mô công trình

- Tên công trình: Chung cư Lotus Luxury – Đà Nẵng

Trang 14

Công trình có tổng chiều cao là 60,3 m kể từ cốt ±0,R00.

Hình 1.2.Hình ảnh mặt bằng Kiến trúc Tầng 2-18

Trang 15

Hình 1.3.Hình ảnh mặt bằng kiến trúc Tầng 1

Trang 16

Hình 1.4.Hình ảnh mặt đứng trục 1-6 kiến trúc công trình

Trang 17

Hình 1.5.Hình ảnh mặt đứng trục A-D kiến trúc công trình 1.1.2 Vị trí địa lý và địa hình:

+ Vị trí địa lý:

Công trình được xây dựng ở Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió

mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xengiữa khí hậu cận nhiệt đới ở miền Bắc và nhiệt đới xavan ở miền Nam, với tính trội là khíhậu nhiệt đới ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 và

Trang 18

mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm

và không kéo dài

+ Điều kiện địa hình:

Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ởphía Tây và phía Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽvùng đồng bằng ven biển hẹp

Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn, là vùng tậptrung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năngcủa thành phố

Địa hình khu đất xây dựng nằm ở khu vực đồng bằng ven biển, nhìn chung là vùng đất thấp

và tương đối bằng phẳng

1.1.3 Địa chất thuỷ văn:

Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiềudày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình cóchiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình

Theo hồ sơ khảo sát độ sâu mực nước ngầm ổn định ở -8 m so với mặt đất tự nhiên Nướckhông có tính ăn mòn đối với vật liệu bê tông

*Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống như sau:

Bảng 1.1 Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

(N60)

hi γi γh Wnh Wd ϕc

(kN/m3) (kN/m3) (kN/m2)

Trang 19

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

2.1 Lực chọn kết cấu chịu lực

2.1.1 Cơ sở lựa chọn hệ kết cấu

Kết cấu chịu lực chính của công trình được lựa chọn dựa trên các cơ sở sau:

- Thoả mãn kiến trúc

- Chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên: 63 m

- Mặt bằng nhà hình vuông với chiều dài là 30m và chiều rộng là 30m

- Công năng của công trình là văn phòng cho thuê

Theo đó ta lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính là khung kết hợp với vách

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởivì:

 Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất

 Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

 Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình,hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

 Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

 Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấuống

 Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kếtcấu ống tổ hợp

 Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệgiằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Căn cứ vào quy mô công trình (18 tầng + 1 hầm) sử dụng hệ chịu lực khung lõi (khung

chịu toàn bộ tải trọng đứng và lõi chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồngthời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình

2.1.3 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh của công trình Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất

Trang 20

Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

Hệ sàn sườn

Sàn không dầm

Sàn không dầm ứng lực trước

Sàn bê tông BubbleDeck

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, ta có thể chọn giải pháp sànsườn toàn khối

2.1.4 Giải pháp kết cấu phần móng

Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng.Với quy mô công trình 1 tầng hầm, 18 tầng làm văn phòng nên đề xuất phương án móngcọc khoan nhồi

2.1.5 Vật liệu

Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt

Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại(động đất, gió bão)

Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bịtách rời các bộ phận công trình

Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tôngcốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn có các loại vậtliệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ…Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới,giá thành tương đối cao

Do đó, chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép

Trang 21

2 Vữa xi măng cát B5 Vữa xi măng xây, tô trát tường nhàb) Cốt thép

2.2 Sơ bộ kích thước các cấu kiện của công trình

2.2.1 Tiết diện sơ bộ sàn

- Khi : Bản làm việc theo phương cạnh ngắn (Bản loại dầm)

Trang 22

- Khi : Bản làm việc theo cả 2 phương (Bản kê 4 cạnh).

Trong đó , lần lượt là kích thước theo phương cạnh dài và cạnh ngắn

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức:

với hb ≥ hmin = 60

+ Bản kê 4 cạnh có m = 40 ÷ 45 Ta chọn m = 40

+ Bản kê dầm có m = 30 ÷ 35 Ta chọn m = 30

+ l1 : chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

+ D = 0,8 ÷ 1,4 (phụ thuộc vào tải trọng) Ta chọn D = 1

Hình 2.7.Mặt bằng chia ô sàn tầng điển hình

Trang 23

Bảng 2.4 Phân loại sàn tính toán và chiều dày các ô sàn

Phân loại sàn tính toán và chiều dày các ô sàn

Trang 24

2.2.3 Tiết diện sơ bộ cột

Ta có công thức xác định tiết diện sơ bộ cột [2]:

Trong đó : A – Diện tích tiết diện cột

N – Lực dọc tính toán gần đúng theo công thức:

K – hệ số kể đến ảnh hưởng của momen

Rb – Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

As – diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

ms – số sàn phía trên tiết diện đang xét

q – tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồmtải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, cột đem tính raphân bố đều trên sàn

a) Sơ bộ cột giữa

- Diện truyền tải lớn nhất là:

- Bê tông cột sử dụng bêtông cấp bền B30 có

Trang 25

- Chọn sơ bộ tiết diện cột :

Từ tầng hầm – 3 : 90x130 cm

- Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mảnh λđược hạn chế:

, đối với cột nhà λ: độ mảnh của cột

i: bán tính quán tính của tiết diện Với tiết diện cạnh chữ nhật thì i= 0,288b(0,288h) Với tiết diện toàn đường kính D thì i= 0,25D

l0 = 0,5H (liên kết 2 đầu ngàm, với H chiều dài của cột)

l0 = 0,7H (liên kết 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp)

l0 = 2H (liên kết 1 đầu ngàm, 1 đầu tự do)

l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0,7l

Cột biên tầng 1 có

Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

Kích thước cột được chọn là

+ Từ tầng hầm - 3: 90x130 cm

Trang 26

Hình 2.8.Diện tích mặt sàn truyền tải lên cột giữa, cột biên và cột góc

Bảng 2.5 Sơ bộ tiết diện cột giữa

BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT GIỮA

Diện tích truyền tải

Bảng 2.6 Sơ bộ tiết diện cột góc

BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT GÓC

Trang 27

tích truyền tải

Bảng 2.7 Sơ bộ tiết diện cột biên

BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT BIÊN

Diện tích truyền tải

2.2.4 Tiết diên sơ bộ vách và lõi thang máy

Chiều dày vách, lõi được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng … đồng thời phải đảm bảo điều 3.4.1 TCVN 198:1997 [3]

Xác định chiều dày vách phải thỏa

Trong đó:

t: chiều dày vách

h: chiều cao tầng

Trang 28

: tổng diện tích vách chịu lực trên một sàn

: tổng diện tích một sàn

Do đó chọn chiều dày vách thang máy t = 300mm

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

3.1 Các trường hợp tải trọng

Tải trọng tác dụng lên nhà bao gồm:

- Tải trọng thường xuyên:

Trang 29

+ Tải trọng gió

3.2 Trọng lượng bản thân

- (Phần mềm ESTABS tự tính toán)

3.3 Tải hoàn thiện

Cấu tạo chung của các lớp sàn:

Tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, tính theo công thức:

Trong đó:

- δi : chiều dày lớp sàn thứ i

- γi : trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i

- gf : hệ số tin cậy

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do

đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau

Các ô sàn S1, S2,…, S7 có cùng cấu tạo sàn nên sẽ có tải trọng hoàn thiện bằng nhau, được tính toán theo bảng sau:

Bảng 3.8 Tải hoàn thiện

STT

Các lớpcấu tạosàn

Chiềudày δ(mm)

Trọnglượngriêng γ(kN/m3)

Tải tiêuchuẩn

gtc(kN/m2)

Hệ số

độ tincậy gf

Tải tínhtoán gtt

s(kN/m2)

1

Gạch lát

Trang 30

2 Vữa lót 20 18 0,36 1,3 0,468

3

Trầnthạch

Ô sàn m1 tại mái có cấu tạo thêm các lớp chống thấm, chống nóng có tải trọng như sau:

Bảng 3.9 Tải hoàn thiện lên sàn mái

STT

Các lớpcấu tạosàn

Chiềudày δ(mm)

Trọnglượngriêng γ(kN/m3)

Tải tiêuchuẩn

gtc(kN/m2)

Hệ số

độ tincậy gf

Tải tínhtoán gtt

s(kN/m2)

1

Gạchchống

Trang 31

Trong đó : Trọng lượng lượng riêng (

Bt: Chiều dày tường (m)

h : Chiều cao tường

: Hệ số độ tin cậy

Tầng 1:

Tải tường 100 xây trên sàn:

Tải tường 200 xây trên dầm:

Tầng điển hình:

3.5 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng tra bảng 4

Trang 32

Phân chia các ô sàn theo chức năng sử dụng ta có các giá trị sau:

Bảng 3.10 Haotj tải sử dụng

HOẠT TẢI SỬ DỤNGTầng Loại phòng Tải trọng tiêu

chuẩn

Hệ số độ tincậy

STD

3.6.1 Dựng mô hình kết cấu trong phần mềm và phân tích dao động

Sử dụng ETABS V20 để tính toán phân tích tải trọng tác dụng lên công trình:

a) Xây dựng hệ lưới cho công trình:

Khai báo hệ lưới theo phương X và Phương Y:

Trang 33

Khai bao hệ lưới theo phương Z:

Trang 34

Hình 3.9 Kết quả sau khi khai báo

b) Khai báo các vật liệu sử dụng:

Define → Material Properties → Add new properties

Bê tông B30:

Trang 35

Hình 3.10 Khai báo vật liệu bê tông

Thép dọc CB-400V:

Hình 3.11 Khai báo vật liệu thép

Trang 36

Thép đai CB-300T:

c) Khai báo các tiết diện cột, dầm, vách, sàn

- Khai báo tiết diện cột

Define → Section properties → Frame Section

Trang 37

Hình 3.12 Khai báo cột

Các cột có tiết diện khác khai báo tương tự

- Khai báo tiết diện dầm:

Define → Section properties → Frame Section

Trang 38

Hình 3.13 Khai báo dầm

Thực hiện khai báo tương tự cho các dầm có kích thước khác

Các tiết diện thanh trong công trình có:

Trang 39

- Khai báo tiết diện sàn:

Define → Section properties → Slab section

Khai báo các loại ô sàn có trong công trình:

Hình 3.14 Khai báo sàn

- Khai báo vách:

Define → Section properties → Wall Section

Trang 40

Hình 3.15 Khai báo vách

d) Dựng mô hình kết cấu:

Hình 3.16 Mô hình kết cấu tại tầng 1

Định dạng
Số trang	224
Dung lượng	12,92 MB