Đồ án tốt nghiệp chung cư cao cấp Hưng Long Bình Chánh Tp Hồ Chí Minh

PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CÔNG TRÌNH : Hệ chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống nền đất.. Hệ chịu lực của công trình cao

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY

ĐỀ TÀI: CAO ỐC HƯNG LONG

Đ/C: LÔ CC1 – KHU DÂN CƯ BẾN LỨC – PHƯỜNG 7

- QUẬN 8 – NAM SÀI GÒN

SINH VIÊN: HOÀNG THANH MẪN

LỚP : XD-02-A1 - MSSV: X029031

HOÀN THÀNH 02/2007

Trang 2

PHẦN KẾT CẤU (70%):

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH:

PGS.TS THẦY NGUYỄN VĂN YÊN

(GIẢNG VIÊN TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM)

KÍ TÊN

PHẦN THI CÔNG (30%):

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

TH.S THẦY LƯƠNG THANH DŨNG

(GIẢNG VIÊN TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM)

KÍ TÊN

Trang 3

GVHD : THẦY NGUYỄN VĂN YÊN

(TỪ TRANG 205 ĐẾN TRANG 241 – TỔNG SỐ: 36 TRANG)

TỔNG SỐ 241 TRANG

Trang 4

PHẦN I

KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 0:

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

THƯỢNG HẢI PLAZA THƯỢNG HẢI PLAZA THƯỢNG HẢI PLAZA

HOÀNG GIA 1 HOÀNG GIA 2

HƯNG LONG HÀO MÔN

B4 2T

B6 2T

B3

15T 2T

18T

Trang 5

TẦNG 1

TẦNG 3 TẦNG 4 TẦNG 5 TẦNG 6

TẦNG 12 TẦNG 14 MÁI

TẦNG 13 TẦNG 15

TẦNG 2 TẦNG 7

SÂN THƯỢNG

TẦNG 8 TẦNG 9 TẦNG 10 TẦNG 11

MẶT ĐỨNG CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH NỘI DUNG:

1 MỞ ĐẦU

2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH

4 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

TỔNG SỐ: 5 TRANG

Trang 6

CHI TIẾT:

1 MỞ ĐẦU:

Thành phố Hồ Chí Minh, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nhất nước với nhiều cơ quan đầu ngành , sân bay, bến cảng đang từng bước xây dựng cơ sở hạ tầng Đặc biệt trong những giai đoạn gần đây việc đất đai ở các trung tâm bị thu hẹp, các công trình chung cư ao ốc mọc lên rất nhiều nhằm giải quyết nhu cầu ở cũng như sinh hoạt cho dân cư, cho nên khi công trình hoàn thành thì tạo ra một số lượng căn hộ nhất định nhằm giải quyết vấn đề khan hiếm nhà ờ như hiện nay

2.ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG :

Cao ốc HƯNG LONG được đặt tại gần bờ sông và nằm trong vùng quy hoạch trọng điểm của Quận 8 nên khí hậu mát mẻ trong lành, và đường xá di chuyển thận tiện

3.ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH:

Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa:

1- Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng 4 có :

Nhiệt độ cao nhất : 400C

Nhiệt độ trung bình : 320C

Nhiệt độ thấp nhất : 180C

Lượng mưa thấp nhất : 0,1 mm

Lượng mưa cao nhất : 300 mm

Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%

2- Mùa mưa : Từ tháng 5 đến tháng 11 có :

Nhiệt độ cao nhất : 360C

Nhiệt độ trung bình : 280C

Nhiệt độ thấp nhất : 230C

Lượng mưa trung bình: 274,4 mm

Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9)

Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%

Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%

Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%

Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày

Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày

3- Hướng gió :

Trang 7

Hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây nam với vận tốc trung bình 2,5 m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa Ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1)

TP Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới

4 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG :

Tòa nhà gồm 15 tầng và 1 tầng thượng với những đặc điểm sau :

- Mỗi tầng điển hình cao 3.2 m

- Mặt bằng hình chữ nhật 23 x 41 m , được thiết kế dạng hình tháp, tận dụng hết mặt bằng, không gian và tạo ra một hình khối hòa hợp với các công trình lân cận

- Tổng chiều cao công trình 53.5 m ( Chưa kể tầng hầm )

Chức năng của các tầng như sau :

•* Tầng hầm : Diện tích tầng được dùng làm nhà xe, phòng cầu thang, phòng thiết bị kỹ thuật thang máy, phòng xử lý nước cấp và nước thải

* Tầng 1,2 : Là khu nhà trẻ mẫu giáo nhằm giải quyêt vấn đề con em cho các họ gia đình

ở trong công trình cũng như trong khu vực lân cận

* Tầng 1, 2, …14,15 : Khu phân chia các hộ gia đình

* Tầng Thượng : Vừa là hộ dân vừa là khu nghỉ mát trên cao cho các hộ dân trong công trình

* Tầng mái : Gồm các phòng kỹ thuật ( cơ, điện, nước thông thoáng )

5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT :

Thông thoáng :

Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các đường ống lạnh về khu xử lý trung tâm

Chiếu sáng :

Ngoài hệ thống đèn chiếu sáng ở các phòng và hành lang Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo để lấy sáng tối đa

Trang 8

Hệ thống điện :

• Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

• Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt

• Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 64A bố trí theo tầng và khu vực và bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra

Hệ thống cấp thoát nước :

• Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ngầm tầng hầm qua hệ thống bơm bơm lên bồn nước tầng mái nhằm tạo áp lực cấp nước cho công trình đáp ứng nhu nước cho sinh hoạt ở các tầng

• Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm

• Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật

Di chuyển và phòng hỏa hoạn :

• Tòa nhà gồm 2 cầu thang bộ, 2 thang máy chính phục vụ di chuyển bảo đảm thoát người khi hỏa hoạn

• Tại mỗi tầng đều có đặt hệ thống báo cháy , các thiết bị chữa cháy

• Dọc theo các cầu thang bộ đều có hệ thống ống vòi rồng cứu hỏa

• Ngoài ra tòa nhà còn được đặt hệ thống chống sét

Trang 9

SVTH : HOÀNG THANH MẪN – MSSV : X029031 Trang 7

PHẦN TÍNH TOÁN CẤU KIỆN:

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC

(TỪ TRANG 7 ĐẾN TRANG 13 – TỔNG SỐ: 7 TRANG) CHƯƠNG II: TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

CHƯƠNG III: TÍNH CẦU THANG, BỂ NƯỚC

PHẦN TÍNH KHUNG:

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

(TỪ TRANG 60 ĐẾN TRANG 92– TỔNG SỐ: 33 TRANG)

CHƯƠNG IV: TÍNH DẦM KHUNG TRỤC C

(TỪ TRANG 93 ĐẾN TRANG 105 – TỔNG SỐ: 13 TRANG) CHƯƠNG V: TÍNH CỘT KHUNG TRỤC C

(TỪ TRANG 106 ĐẾN TRANG 117 – TỔNG SỐ: 12 TRANG) CHƯƠNG VI: TÍNH VÁCH KHUNG TRỤC C

PHẦN TÍNH MÓNG:

SỐ LIỆU VÀ SỬ LÝ ĐÁNH GIÁ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

(TỪ TRANG 135 ĐẾN TRANG 143 – TỔNG SỐ: 8 TRANG) CHƯƠNG VII: PHƯƠNG ÁN I- MÓNG CỌC ÉP

(TỪ TRANG 143 ĐẾN TRANG 174 – TỔNG SỐ: 31 TRANG) CHƯƠNG VIII: PHƯƠNG ÁN II- MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

Trang 10

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC VÀ GIẢI

PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

I PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CÔNG TRÌNH :

Hệ chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống nền đất Hệ chịu lực của công trình cao ốc HƯNG LONG được tạo thành từ các cấu kiện khung và vách cứng

• Hệ khung chịu lực : Được tạo thành từ các thanh đứng ( cột ) và ngang ( Dầm,

sàn ) liên kết cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian

• Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc theo

chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực Đối với nhà nhiều tầng tác dụng của tải trọng ngang là đáng kể, vách cứng được thiết kế để chịu tải trọng ngang làm việc như console

Mặt bằng hình chữ nhật : A x B = 28x41m, tỉ số B/A = 1,46 Chiều cao nhà

tính từ mặt móng H = 56.9 m do đó ngoài tải đứng khá lớn , tải trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến độ bền và độ ổn định của ngôi nhà Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta còn phải bố trí thêm hệ vách cứng để chịu tải trọng ngang

• Tải trọng ngang ( trong điều kiện nước ta chủ yếu xét tới do gió ) chủ yếu do hệ vách cứng chịu Do ta xét gió tác dụng cả hai phương và do một số yêu cầu khi cấu tạo vách cứng ta bố trí vách cứng theo cả hai phương dọc, ngang nhà tận dụng lõi và vách của thang máy

II/ CƠ SỞ THIẾT KẾ:

Công việc thiết kế phải tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng Những tiêu chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính:

- TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

- TCVN 5574-1991: Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép

- TCXD 198-1997 : Nhá cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối

- TCXD 195-1997: Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi

- TCXD 205-1998: Móng cọc - tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 229-1999:Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo)

Trang 11

III.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC :

Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều

tầng thể hiện theo ba mô hình như sau :

• Mô hình liên tục thuần túy : Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ

yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này Tuy nhiên, mô hình này chính là cha đẻ của các phương pháp tính toán hiện nay

• Mô hình rời rạc : ( Phương pháp phần tử hữu hạn ) Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu

lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như STAAD III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP, Etabs

• Mô hình Rời rạc - Liên tục : Từng hệ chịu lực được xem là Rời rạc , nhưng

các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt (lỗ cửa, mạch lắp ghép , ) xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực

Gới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) : Trong phương pháp phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm

vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển

vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi) Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các

ma trận độ cứng ( hoặc ma trận độ mềm) của phần tử Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút) Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng

Trang 12

suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH

1 Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước

cho phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán

2 Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma

trận tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút ) theo trục tọa độ riêng của phần tử

3 Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục

tọa độ chung của cả kết cấu

4 Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng

suy biến của nó

5 Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu

6 Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử

7 Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu

Thuật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu : phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi

tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và sơ đồ tính khác nhau Trong nội dung của Luận án tốt nghiệp này em chọn mô hình thứ hai ( Mô hình rời rạc) với sự trợ giúp của phần mềm Etabs để xác định nội lực của hệ kết cấu

ĐÔI NÉT VỀ PHẦN MỀM Etabs v 8.1.5 :

•ETABS là phần mềm của Mỹ là bộ chương trình chuyên tính toán, phân tích, thiết kế kết cấu nhịu tải của nhà cao tầng Là một modul được viết tương tự như Sap cũng của Mỹ

CÁC TÍNH NĂNG CỦA PHẦN MỀM:

− Phân tích tĩnh và động lực học

− Phân tích tuyến tính và phi tuyến, bao gồm cả phân tích động đất

− Các phần tử mô hình gồm có: là nhà cao tầng với hệ là vách, cột tường …

− Đa hệ tọa độ

− Nhiều cách thức ràng buộc các thành phần kết cấu, nhiều loại tải trọng và tổ hợp

− Khả năng giải các bài toán lớn không hạn chế số ẩn số, giải thuật ổn định và hiệu quả cao

• Một số khái niệm được sử dụng :

• Label : Nhãn là những tên (ký hiệu) mà ta gán cho các thành phần khác nhau để

tạo nên các mẩu phần tử kết cấu và những phân tích của chúng

Trang 13

• Joins : Nút các phần tử là nơi giao nhau giữa các phần của kết cấu khi ta chia

nhỏ công trình thành hữu hạn các phần tử

• Frame : Bao gồm các cột thẳng đứng và các dầm nằm ngang Phần tử Frame

được tạo thành từ hai nút Tải trọng đứng được nhập trên các dầm trong từng khung, tải trọng ngang quy lực phân bố đặt tại trọng tâm mặt bằng sàn tại cao trình sàn Các tải tác dụng lên Frame gồm có tải phân bố đều, tải phân bố dạng tam giác, hình thang, lực tập trung lên phần tử

• Shell : là các phần tử tấm, vỏ (sàn, vách ) được tạo thành từ 3 đến 4 nút Lực

tác dụng lên shell gồm lực phân bố trên diện tích shell, áp lực nước, các lực tác dụng ở các nút shell

• Hệ tọa độ tổng thể ( Global coordainate system ) : Là hệ trục chung cho toàn

bộ công trình (tùy ý chọn) để từ đó xác định vị trí của từng phần tử trong kết cấu

• Hệ trục tọa độ điạ phương (Local coordinate system ): Là hệ trục tọa độ của

mỗi phần tử trong kết cấu dùng Hệ trục tọa độ này có ba trục ký hiệu là 1,2,3 được xác định theo quy tắc bàn tay phải

• Các giả thiết khi tính toán nhà nhiều tầng được sử dụng trong ETABS:

• Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó và liên kết khớp với các phần tử khung hay vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên

• Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

• Các cột (vách cứng) đều được ngàm ở chân cột (chân vách cứng)

• Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽû truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các dầm vì có sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

• Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

Trình tự giải quyết bài toán bằng phần mềm ETABS

1- Xác định tất cả các nhóm đặc trưng vật liệu, kích thước hình học của các cấu kiện

2- Xác định tải trọng tác dụng :

Tải ngang : Chuyển thành lực phân bố trên mét dài đặt ở các cao trình mỗi sàn

Tảûi đứng : Tất cả các tĩnh tải, hoạt tải sàn được đặt lên các sàn Đối với các tải khung có dạng lực tập trung cần chuyển đổi về các cặp moment và lực tập trung tại các nút có liên quan

4- Qui các tải trọng từ hồ nước, cầu thang bộ, thang máy về lực tập trung lên dầm và cột

5-Chạy chương trình ETABS

Trang 14

Tổ hợp nội lực và tính cốt thép :

• Các trường hợp tải trọng :

* Tải trọng đứng :

- Tĩnh tải

- Hoạt tải 1 : Hoạt tải chất đầy

* Tải trọng ngang :

- Hoạt tải 2 : Hoạt tải gió trái

- Hoạt tải 3 : Hoạt tải gió phải

- Hoạt tải 4 : Hoạt tải gió trước

- Hoạt tải 5 : Hoạt tải gió sau

•Tính thép bằng phần mềm EXCEL do em tự lập

• Giải bằng tay vài phần tử để so sánh và rút ra kết quả hợp lý nhất

III ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU :

1 Bêtông : Bêtông được chọn thiết kế cho toàn khung có Mac 250 với các chỉ số

Cường độ tính toán gốc chịu nén : Rn = 110 [ Kg/cm2 ]

Cường độ tính toán gốc chịu kéo : Rk = 8 [ Kg/cm2 ]

Môđun đàn hồi : Eb = 2.9×105 [ Kg/cm2 ]

Hệ số Poisson μ = 0.2

2 Cốt thép :

Thép Þ ≤ 10 dùng AI :Ra = Ran = 2300 [ Kg/cm2 ], Rađ =1800 [ Kg/cm2 ]

(Cốt sàn, cốt đai, cốt thang)

Thép Þ12, Þ14 dùng AII :Ra = Ran = 2800 [ Kg/cm2 ]

Thép Þ >14 dùng AIII: Ra = Ran = 3600 [ Kg/cm2 ]

Module đàn hồi Ea = 2.1×106 [ Kg/cm2 ]

IV ĐẶC TÍNH HỆ CHỊU LỰC :

Do hệ chịu lực của nhà là hệ kết cấu siêu tĩnh nên nội lực trong khung không những phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu, tải trọng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện Do đó cần phải xác định sơ bộ kích thước tiết diện

1 Tiết diện dầm :

Một cách gần đúng, ta chọn :

Đối với khung nhiều nhịp:

Chiều cao dầm:

h= )L

10

114

1( ÷ đối với các tầng và h>3hb

Chiều rộng dầm: b = )h

2

14

Trang 15

Các dầm lan cang ta đều chọn dầm 300x200;

2 Tiết diện cột :

Xác định diện tích tiết diện cột theo diện truyền tải của tải trọng đứng:

• Chọn tiết diện cột theo công thức trên với kích thước thay đổi 3 tầng 1 lần

Với cột tầng trệt ta chọn sơ bộ 800x800, sau đó 3 tầng thay đổi một lần, để nhập vào Etabs

Còn tiết diện cột thực tế là tiết diện cột sau khi đã tính toán thép và chọn tiết diện cột như trong phần tính toán cột

Trang 16

CHƯƠNG II: TÍNH SÀN

NỘI DUNG:

I.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

II TÍNH TOÁN BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

CHI TIẾT:

I TẢI TRỌNG TÁC DỤNG :

Tải trọng đứng :

• Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:

- Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)

- Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…)

- Yêu cầu công năng: Công trình sẽ được sử dụng làm cao ốc để ở nên các hệ tường ngăn (không có hệ đà đỡ riêng) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng đáng kể nội lực và độ võng của sàn

- Ngoài ra còn xét đến yêu cầu chống cháy khi sử dụng…

Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến 50%

so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng

• Ta chọn bản sàn Bêtông cốt thép dày 14cm.(γ=2500 kg/m3)

• Số liệu tải trọng đứng và cầu tạo sàn tính theo bảng sau :

CẤU TẠO SÀN:

Đối vơí sàn thường xuyên tiếp xúc vơí nước (sàn vệ sinh, mái…) thì cấu tạo sàn còn có thêm lớp chống thấm

Trang 17

CẤU TẠO SÀN NHÀ Ở :

Loại

tải trọng

Lớp Cấu tạo

Chiều dày (cm)

Hệ số vượt tải

γ (Kg/m3) Tải trọng tính toán

gtt (Kg/m2) Gạch Ceramic 0.8 1.1 2000 17.60 Vữa lót 2 1.2 1800 43.2 Bản BTCT 14 1.1 2500 385 Vữa trát trần 1.0 1.2 1800 21.6 Đường ống,

gtt (Kg/m2) Gạch Ceramic 0.8 1.1 2000 17.60 Vữa lót 2 1.2 1800 43.2 Bản BTCT 14 1.1 2500 385 Vữa trát trần 1.0 1.2 1800 21.6

gtt (Kg/m2) Gạch lót 1.5 1.1 1800 29.7

Trang 18

Vữa lót tạo dốc 2.0 1.2 1800 43.2 Lớp chống

thấm

Bản BTCT 14 1.1 2500 385 Vữa trát trần 1 1.2 1800 21.6

Đường ống, Thiết bị

Chiều dày (cm)

Hệ số Vượt tải

γ (kG/m3) Tải trọng tính toán

Gtt (kG/m2) Gạch Ceramic 0.8 1.1 2000 17.6 Vữa lót tạo dốc 2 1.2 1800 43.2 Lớp chống

γ (kG/m3) Tải trọng tính toán

Gtt (kG/m2) Gạch Ceramic 0.8 1.1 2000 17.6 Vữa lót tạo dốc 2 1.2 1800 43.2 Lớp chống

thấm

Tĩnh

tải

Trang 19

+ Tính tải trọng tường biên truyền lên các dầm biên :

- Trọng lượng riêng của tường : 1800 [ Kg/m3]

- Tường ngoài đặt trên dầm dày : 20 cm

- Chiều cao xây tường lấy chiều cao tầng điển hình 3.2 m

- Tải tường phân bố đều lên dầm: 1800 x 0.2 x 3.2 = 1152 [ Kg/m ]

- Hệ số vượt tải : 1,1

- Tải tính toán do tường phân bố đều lên dầm biên : 1152 x 1.1 = 1267.2 [Kg/m]

+ Tường ngăn bên trong đã được tính vào tải trọng của sàn

II TÍNH TOÁN BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH :

1/ SƠ ĐỒ Ô BẢN SÀN :

Trang 21

2/ TÍNH TOÁN NỘI LỰC :

a/ Bản sàn làm việc một phương :

+ •Bản ngàm hai cạnh:

-•Cắt ra một dải sàn rộng 1m theo phương cạnh ngắn

- Ô 6,7,8,9 thuộc Ơ bản làm việc 1 phương, xét phương ngắn có sơ đồ 2 đầu ngàm

- Bản có sơ đồ tính hai đầu ngàm

•Moment ở gối :

Mg =

12

2 1

ql Bảng Tính Giá Trị Moment Ở Gối Và Nhịp Các Bản

Ô sàn L1 L2 L2/L1 q Mnhịp Mgối

6 1.20 2.40 2.00 817.8 49.07 98.14

7 2.55 5.40 2.12 817.8 221.57 443.15

8 1.20 5.20 4.33 817.8 49.07 98.14

9 1.30 2.80 2.15 817.8 57.59 115.17

+ Sơ đồ đầu ngàm đầu khớp:

- Ô 10,11 thuộc ô bản làm việc 1 phương, xét phương ngắn có sơ đồ 1 đầu ngàm

1 đầu khớp

Trang 22

• Môment ở đầu ngàm:

Mng =

8

2 1

Bảng Tính Giá Trị Moment Ở Gối Và Nhịp Các Bản:

Ô sàn L1 L2 L2/L1 q Mnhịp Mgối

10 0.8 6.9 8.63 817.80 36.80 65.42

11 1.3 11.4 8.77 817.80 97.18 172.76

b/ Bàn sàn làm việc hai phương: Tính toán theo sơ đồ đàn hồi

•- Để xét sự làm việc đồng thời của các ô bản, tính nội lực trong bản theo sơ đồ bản liên tục :

g’ = g + 0.5p p’ = 0.5p Với : g : Tĩnh tải sàn

p : Hoạt tải sàn

- Moment ở nhịp bản sàn được tính theo công thức sau :

- Trong đó :

P = p’.l1.l2

Trang 23

G = g’.l1.l2

l1: Cạnh ngắn của ô bản

l2: Cạnh dài của ô bản

- Với sàn nhà ở có: g (tĩnh tải) = 637.8 kG/m2

- Các Ô còn lại thuộc ô bản làm việc 2 phương, 4 đầu đều ngàm, thuộc sơ đồ 9

- Các hệ số m, k tra bảng phụ thuộc vào loại ô bản , và tỉ số α = l2/l1 tương ứng

Bảng Tra Hệ Số mi1, ki1,mi2 và ki2

Trang 24

2.3/ TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN SÀN:

• Cốt thép chịu lực của bản sàn được tính theo trường hợp tiết diện hình chữ nhật chịu uốn, đặt cốt đơn Cắt thành các dải bản có b=1m để tính toán cốt thép

• Các công thức để tính cốt thép như sau :

A= M

R bh n o2 ;

α = 1- 1 − 2A

a o n

a R b h R

F =α /

• Bêùtông sử dụng là M#250 có Rn= 110 kG/cm2

Thép sàn Þ <= 10 loại AI có Ra= 2300 kG/cm2

==> Giá trị giới hạn A0 = 0.4118

• Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép ngoài bản a = 1.5 cm

Chiều cao sàn : h = 14 cm

Fat

μ=(%) Fac/b.h

o

M1 122012.64 0.071 0.074 4.406 Ф8a100 5.03 0.40

M2 69322.38 0.040 0.041 2.462 Ф8a150 3.35 0.27

MI 246930.81 0.144 0.156 9.315 Ф10a80 9.81 0.78Ô1

MII 144519.51 0.084 0.088 5.258 Ф10a120 6.54 0.52

M1 83517.26 0.049 0.050 2.979 Ф8a150 3.35 0.27

M2 25049.38 0.015 0.015 0.878 Ф8a200 2.51 0.20

MI 156794.28 0.091 0.096 5.728 Ф10a120 6.54 0.52Ô2

MII 47671.42 0.028 0.028 1.682 Ф8a200 2.51 0.20

M1 11557.73 0.007 0.007 0.403 Ф8a200 2.51 0.20

M2 5894.15 0.003 0.003 0.205 Ф8a200 2.51 0.20

MI 18210.16 0.011 0.011 0.637 Ф8a200 2.51 0.20Ô3

MII 11716.99 0.007 0.007 0.409 Ф8a200 2.51 0.20

M1 46614.75 0.027 0.027 1.644 Ф8a200 2.51 0.20

M2 28743.08 0.017 0.017 1.008 Ф8a200 2.51 0.20

MI 94837.02 0.055 0.057 3.395 Ф8a120 4.19 0.34Ô4

MII 59023.04 0.034 0.035 2.089 Ф8a200 2.51 0.20

M1 23852.52 0.014 0.014 0.835 Ф8a200 2.51 0.20Ô5

M2 2439.23 0.001 0.001 0.085 Ф8a200 2.51 0.20

Trang 25