ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG THIẾT KẾ TỔ HỢP NHÀ Ở TIÊU CHUẨN CAO

***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn Mở đầu Mở đầu Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ quan trọng nhất của một sinh viên trớc khi ra trờng. Đây là một bài tập tổng hợp kiến thức tất cả các môn học chuyên ngành mà sinh viên đợc học tập trong suốt những năm còn ngồi trên ghế nhà trờng. Đây là giai đoạn tập dợt, học hỏi cũng nh là cơ hội thể hiện những gì sinh viên đã thu nhận đợc trong thời gian vừa qua. Đối với đất nớc ta hiện nay, việc đáp ứng nhu cầu nhà ở cho dân c đô thị là một vấn đề khá bức xúc và đang đợc đầu t phát triển mạnh. Nhà chung c cao tầng là một hớng phát triển phù hợp và có nhiều tiềm năng. Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực đối với một kỹ s xây dựng. Chính vì vậy đồ án tốt nghiệp mà em nhận là một công trình cao tầng có tên "Tổ hợp nhà ở tiêu chuẩn cao" (high quality apartments). Đồ án tốt nghiệp đợc thực hiện trong 15 tuần với nhiệm vụ tìm hiểu kiến trúc, thiết kế kết cấu, lập biện pháp kỹ thuật, biện pháp tổ chức thi công công trình. Kết hợp những kiến thức đợc các thầy, cô trang bị trong 5 năm học cùng sự nỗ lực của bản thân và đặc biệt là đợc sự hớng dẫn nhiệt tình, chu đáo của các thầy giáo hớng dẫn đã giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn và kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên đồ án này khó trành khỏi những sai sót và hạn chế. Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo : + Thầy Trần sơn . + Thầy Đoàn ngọc tranh. + Ths.Ks lê đức Thành. đã nhiệt tình hớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đồng thời em cũng xin đ- ợc cảm ơn những thầy, cô giáo, các bạn sinh viên trong trờng đã chỉ bảo em rất nhiều trong quá trình học tập để trở thành một ngời kỹ s xây dựng. Sinh viên: Nguyễn Thanh Bình. Phần một Kiến trúc Kiến trúc (10%) Nguyễn Thanh Bình Trang 1 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn Giáo viên hớng dẫn : Trần sơn. Nhiệm vụ thiết kế : - Tìm hiểu thiết kế kiến trúc có sẵn. - Lựa chọn các bản vẽ thể hiện. - Vẽ các bản vẽ kiến trúc thể hiện công trình. Các bản vẽ kèm theo : - 01 bản vẽ mặt đứng công trình (gồm hai mặt đứng theo hai trục). - 01 bản vẽ mặt cắt công trình (gồm hai mặt cắt). - 01 bản vẽ thể hiện tầng hầm công trình và mặt bằng tầng 1. - 01 bản vẽ thể hiện mặt bằng tầng điển hình. I. Đặc điểm công trình: 1. Đặc diểm chung: - Vị trí xây dựng : Số 25 Láng Hạ, quận Đống Đa - Hà Nội. - Chủ đầu t : Công ty xây dựng số 1 Hà Nội. - Tổng diện tích mặt bằng: 2668 2 m . - Diện tích xây dựng : 1480 2 m . 2. Công năng: Hiện nay Hà Nội đang ngày càng trở thành một trung tâm đô thị lớn mạnh với chủ tr ơng mở rộng thành phố theo các hớng nhằm đẩy mạnh phát triển kinh tế cho cả khu vực. Cùng với tốc độ mở rộng đô thị, nhu cầu nhà ở ngày càng trở nên cấp bách. Xây dựng nhà ở cho dân c đô thị phải đợc cân nhắc đến qui hoạch chung của thành phố, tránh tình trạng nhà chia lô xây dựng ồ ạt trớc đây ảnh hởng đến mỹ quan đô thị. "Tổ hợp nhà ở tiêu chuẩn cao" là một mô hình nhà ở chung c phù hợp với tốc độ phát triển hiện nay của Hà Nội. Các căn hộ đợc thiết kế phù hợp nhu cầu đa dạng của các hộ gia đình với tiêu chuẩn cao về diện tích, thông gió và chiếu sáng. Ngoài ra các tầng dới của chung c còn đợc sử dụng làm các tầng siêu thị , bán hàng, giải khát và văn phòng phục vụ nhu cầu mua sắm và của ngời dân sống trong chung c. Chung c đợc thiết kế hai tầng hầm sử dụng làm khu vực để xe và bố trí khu vực thu rác thải, phòng kỹ thuật có máy phát điện phục vụ thang máy cho chung c và một phòng máy bơm. Các bể nớc và bể phốt đợc bố trí dới nền công trình ngoài phạm vi tầng hầm. Ngoài ra ở tầng 13 bố trí Nguyễn Thanh Bình Trang 2 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn thêm bể nớc 3 80m phòng hoả và tầng 26 phần mái bố trí thêm ba bể nớc có khối tích 3 120m dùng cho sinh hoạt. Hai tầng dới cùng đợc sử dụng làm siêu thị bán hàng, trong đó tầng 1 đợc dùng làm sảnh đón khách vào siêu thị và sảnh đón khách vào chung c riêng. Hai tầng 3 và 4 đợc sử dụng làm văn phòng cho thuê. Năm tầng siêu thị và văn phòng này đợc bố trí thêm hai cầu thang bộ để tách giao thông theo phơng đứng. Khu vệ sinh chung của các tầng này đợc bố trí tập trung và các đều các khu vực bán hàng và văn phòng đảm bảo khoảng cách yêu cầu và thuận tiện cấp thoát n- ớc. Chung c có hai tầng kỹ thuật ở vị trí tầng 5 và tầng 26 để đặt máy móc và các thiết bị dự trữ nhằm duy trì hoạt động thờng xuyên của hệ thống thang máy phục vụ. Các tầng này có chiều cao lớn hơn các tầng khác của nhà để tiện bố trí máy móc. Các tầng dùng làm nhà ở đợc chia thành các căn hộ gia đình độc lập nhng hệ thống giao thông theo phơng đứng đợc bố trí tập trung nên các hộ vẫn không quá cách biệt phù hợp với phong cách sống của ngời Việt Nam. Diện tích các phòng ở là 120 2 m , 140 2 m , 170 2 m và 190 2 m đáp ứng nhu cầu nhà ở đa dạng của các mô hình hộ gia đình. ở mỗi tầng đều bố trí nơi thu rác thuận tiện và hệ thống cứu hoả đủ theo tiêu chuẩn. Khu vệ sinh thiết kế có diện tích đảm bảo yêu cầu của một khu vệ sinh hiện đại, các phòng vệ sinh đợc bố trí gần phòng ngủ. Phòng vệ sinh và bếp bố trí gần nhau nên hệ thống đờng ống dẫn và thoát nớc tập trung thuận tiện trong thiết kế đ- ờng ống. Đặc biệt khu vực xây dựng khu nhà chung c này là khu vực đô thị mới có vị trí đẹp, các khu nhà xung quanh đợc qui hoạch tốt. Khu chung c nhìn ra hồ Giàng võ và hồ Thành Công nên tầng trên cùng đợc làm tầng café quay theo mô hình tầng giải khát của nhà 33 tầng khá thành công trong Tp Hồ Chí Minh. Cùng với bố trí các tầng hợp lý, các tầng nhà tạo thành hình khối công trình hài hoà, xứng đáng nằm trên một đờng phố đẹp của Thủ đô. II. Thiết kế thông gió và chiếu sáng: Do đặc diểm khí hậu miền Bắc Việt Nam là có bốn mùa, mùa hè nóng ẩm, mùa thu thoáng mát, mùa đông lạnh và mùa xuân ẩm ớt, việc thiết kế thông gió và chiếu sáng phải phù hợp đặc điểm khí hậu. Công trình có mặt bằng gần nh vuông, các góc nhà không xây hết mà xây hụt vào tạo thêm diện tích chiếu sáng và thông gió. Hệ thống cửa đi và cửa sổ bố trí hợp lý tạo luồng gió tự nhiên thông thoáng tất cả các phòng. Hệ thống các tờng ngăn phòng bố trí thoáng tạo không gian mở đó gió và thông gió tự nhiên tốt. Hệ thống thang bộ và thang máy bố trí tập trung ở giữa công trình nên các căn hộ nằm xung quanh chu vi nhà, tiện cho việc đón gió và ánh sáng tự nhiên. Để đáp ứng nhu cầu tiện nghi cao của nhà ở, các căn hộ có thể bố trí điều hoà nhiệt độ và quạt thông gió Nhu cầu ánh sáng tự nhiên của công trình nhà ở là rất quan trọng. Các phòng ở có hệ thống cửa và vách kính bố trí hợp lý với tỷ lệ diện tích cửa trên diện tích phòng là 0.6. Ngoài ra cần bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo phục vụ cho các phòng ở và phòng làm việc. Các tầng hầm phục vụ mục đích để xe nên chỉ cần hệ thống chiếu sáng nhân tạo là đủ. III. Thiết kế hệ thống cấp nớc, điện: Nớc cấp cho công trình đợc lấy từ hệ thống cấp nớc thành phố trữ trong hai bể nớc ngầm. Nhở hệ thống máy bơm, nớc đợc bơm lên các bể chứa trên tầng 13 và trên tầng 26. Từ các bể trên cao này, các ống dẫn nớc lấy nớc phục vụ cho các căn hộ ở từng tầng. Các ống dẫn nớc này đ- ợc đặt trong hộ kỹ thuật bố trí trong các phòng vệ sinh của từng căn hộ và trong phòng vệ sinh của các tầng siêu thị và văn phòng. Các đờng ống thoát nớc cũng đợc dẫn từ các phòng vệ sinh xuống bể phốt và bể chứa nớc thải ngầm dới nên công trình. Các đờng ống này cũng đợc đặt cùng hệ thống đờng ống cấp nớc trong các hộp kỹ thuật. Hệ thống điện đợc lẫy từ mạng lới điện thành phố đợc đa đến từng căn hộ ngầm trong các hôpj kỹ thuật bố trí trong phòng khách và chạy ngầm trong tờng đến các vị trí ổ cắm cho các thiết bị điện. Đờng cáp truyền hình, cáp điện thoại cũng đợc bố trí ngầm trong các hộp kỹ thuật này. Điện và nớc đợc đo chỉ số bằng công tơ cho từng hộ gia đình. Tuy nhiên nhà ở chung c này còn có điểm bất tiện là khồn bố trí đợc hệ thống cung cấp gas đến từng hộ gia đình vì việc mua gas lẻ theo bình của từng căn hộ là khá bất tiện, không phù hợp với nhu cầu nhà ở cao cấp hiện nay. IV. Thiết kế phòng cháy, chữa cháy: Nguyễn Thanh Bình Trang 3 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn Công trình là nhà ở chung c có mật độ dân c cao nên yêu cầu về phòng cháy, chữa cháy và thoát hiểm là rất quan trọng. 1.Thiết kế phòng cháy: Hệ thống báo cháy tự động đợc thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN5738-1995. Các đầu dò khói đợc lắp đặt ở các khu vực bán hàng (tầng 1 và tầng 2), phòng đặt môtơ thang máy (tầng thợng), phòng máy biến thế, phòng phát điện, phòng máy bơm, phòng bảo vệ. Các đầu dò nhiệt đợc bố trí ở phòng biến thế và phòng phát điện. Các đầu dò này nối với hệ thống chuông báo động bố trí ở tất cả các tầng nhà. Ngoài ra các chuông báo động có cháy đợc đặt trong các hộp kính nhỏ có thể đập vỡ dễ dàng để báo cháy khi có ngời phát hiện hoả hoạn. 2.Thiết kế chữa cháy: Bao gồm hệ thống chữa cháy tự động là các đầu phun, tự động hoạt động khi các đầu dò khói, nhiệt báo hiệu. Hệ thống bình xịt chữa cháy đợc bố trí mỗi tầng hai hộp ở gần khu vực cầu thang bộ. Công trình còn đợc trang bị hệ thống bơm chữa cháy vách tờng dẫn trực tiếp từ bể chữa nớc cứu hoả ở tầng 13 và hai bể nớc trên mái tầng 26. Khi cần các bể nớc trên mái và trên tầng 13 có thể đập để nớc thoát thẳng xuống tràn vào các tầng kết hợp với việc cứu hoả bên ngoài công trình. 3.Thoát hiểm: Máy phát điện đợc đặt dới tầng hầm đảm bảo thang máy luôn hoạt động. thang bộ có bề rộng đàm bảo, các cửa mở vào thang bộ đều là loại cửa mở đợc từ cả hai phía. Hệ thống giao thông theo phơng ngang dẫn đến hệ thống giao thông theo phơng đứng có khoảng cách gần và lối đi rộng V. Kết luận: Công trình nhà ở chung c cao tầng chất lợng cao là một công trình có kiến trúc đợc thiết kế có công năng phù hợp nhu cầu nhà ở của một đô thị mới đang phát triển. Đây sẽ là một công trình đẹp về kiến trúc, đa dạng về công năng và có tính an toàn cao. Với những đặc điểm kiến trúc của công trình, việc thiết kế kết cấu phải xem xét đến các yêu cầu về thẩm mỹ kiến trúc để công trình vừa đẹp, thuận tiện trong quá trình thi công cũng nh sử dụng và phải đảm bảo tính kinh tế. Nguyễn Thanh Bình Trang 4 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn Phần hai kết cấu kết cấu (45%) Giáo viên hớng dẫn : Đoàn ngọc tranh. Nhiệm vụ thiết kế : - Chọn giải pháp kết cấu tổng thể công trình. - Chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện - Xác định các dạng tải trọng tính toán. - Phân tích dao động công trình. - Xác định tải trọng gió động và tải trọng động đất. - Gán tải và phân tích nội lực công trình. Nguyễn Thanh Bình Trang 5 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn - Thiết kế sàn điển hình. - Thiết kế các cột và dầm chính. - Thiết kế lõi thang máy. - Thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình. - Thiết kế sàn điển hình. - Thiết kế móng. Các bản vẽ kèm theo : - 01 bản vẽ cột C1 và cột C4. - 01 bản vẽ lõi vách công trình. - 02 bản vẽ sàn BTCT ứng suất trớc. - 01 bản vẽ thang bộ tầng điển hình. - 01 bản vẽ móng cọc BARRETTE. I. Chọn giải pháp kết cấu cho công trình: Mặt bằng kiến trúc có dạng gần nh hình vuông và đối xứng theo cả hai phơng. Tổng diện tích mặt bằng là 40.5x39.5m, nh vậy công trình chịu lực theo cả hai phơng gần nh nhau. Hệ thống thang máy và thang bộ khá đỗi xứng tập trung khu vực giữa công trình nên hệ kết cấu thuận tiện nhất là chọn hệ kết cấu khung - lõi kết hợp. Đặc điểm công trình là nhà ở tiêu chuẩn cao nhịp lớn 9mx9.5m do đó nếu sủ dụng kết cấu hệ sàn dầm thì kích thớc dầm sẽ lớn làm xấu kiến trúc công trình. Nếu sử dụng hệ dầm bẹt thì quá tốn kém. Mặt khác việc sử dụng sàn nấm cũng không khả thi do đảm bảo yêu cầu chống chọc thủng thì kích thớc cột phải lớn (không kinh tế) hay phải làm mũ cột (không thích hợp cho các tầng làm nhà ở). Phơng án sử dụng sàn ứng suất trớc đợc đặt ra phù hợp với nhịp của các ô sàn. Việc dùng cáp căng sau trong sàn giúp trong sàn tồn tại một ứng suất nén trớc để khi xuất hiện lực kéo trong sàn thì ứng suất này sẽ trung hoà một phần ứng suất đó làm nội lực trong sàn nhỏ đi. Ưu điểm lớn nhất của sàn ứng suất trớc là hạn chế tối đa vết nứt có thể xuất hiện trong cấu kiện và làm tăng khả năng làm việc của cấu kiện trong giai đoạn sử dụng. Dùng kết cấu sàn ứng suất trớc làm tăng độ cứng của cấu kiện nên giảm võng và có thể giảm chiều dày sàn dẫn đến giảm trọng lợng bản thân cấu kiện, có tính kinh tế. Dùng sàn bê tông cốt thép ứng lực trớc ta sẽ chọn vật liệu là bê tông cờng độ cao (mác 350) và thép AIII nên càng tăng khả năng chịu lực của cấu kiện. Việc sử dụng vật liệu c ờng độ cao là cần thiết vì để bê tông và cốt thép làm việc đồng thời thì biến dạng của chúng phải gần nh nhau. Khi có ứng suất truớc, biến dạng của bê tông khi chịu kéo giảm đi, với bê tông cờng độ cao thì càng nhỏ, lại kết hợp với cốt thép cờng độ cao thì khả năng làm việc cuả cấu kiện càng tốt. Nh vậy ở các sàn tầng hầm do không có yêu cầu cao về kiến trúc, em chọn giải pháp sàn dầm với cách chia ô sàn nhỏ để chiều cao dầm không quá lớn ảnh hởng đến giao thông bên dới. Các sàn của các tầng bán hàng và ở dùng sàn ứng suất trớc. ở những vị trí có khả năng xây tờng che chiều cao dầm và không yêu cầu cao về kiến trúc đặt dầm có kích thớc tiết diện là 50x100cm. Đó là các vị trí dầm dới tờng bao xung quanh nhà và dầm nối giữa các lõi vách ở khu vực thang. Sàn các tầng 2 đến tầng 5 do có bố trí thêm thang bộ nên tại các vị trí thang bộ có đặt các dầm đỡ bản thang. Do chiều cao toàn bộ nhà lớn, việc bố trí hệ thống lõi ở giữa nhà cần kết hợp với các vách hình chữ L ở bốn góc biên nhà nhằm tăng đáng kể độ cững công trình (cách xa trọng tâm nhà) và làm giảm đáng kể chuyển vị ngang của lõi. II. Chọn vật liệu và sơ bộ tiết diện: Nguyễn Thanh Bình Trang 6 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn 1. Chọn vật liệu: - Cầu thang chọn bê tông mác 200 có Rn=90 2 / cmkG . - Sàn, cột và lõi chọn bê tông mác 350 Rn=155 2 / cmkG . - Cốt thép: + Cốt thép chịu lực dùng thép AIII có Ra=3200 2 / cmkG . + Cốt chịu lực trong dầm, thang dùng thép AII có Ra= 2800 2 / cmkG . + Cốt đai dùng thép AI có Ra= 2100 2 / cmkG . 2. Chọn sơ bộ kích th ớc tiết diện: a. Chọn kích thớc tiết diện dầm, sàn: Chiều dày sàn chọn theo tiêu chuẩn ACI đối với sàn ứng suất trớc là: ss lh ữ= 45 1 40 1 Sàn làm việc theo hai phơng nhng khi tính toán kinh tế nhất là tính sàn theo một phơng nên lấy: .75.23 40 950 cmh s = = Chọn chiều dày sàn là 24= s h cm. Kích thớc tiết diện dầm đợc chọn nh sau: + Dầm bao xung quanh nhà trên các trục A, B, E, F và trục 1, 2, 5, 6 chọn chiều cao tiết diện: dd lh ữ= 12 1 8 1 Tính theo chiều dài nhịp lớn nhất, có: cmh d 79 12 950 == Do yêu cầu về kiến trúc không cao tại những vị trí này nên có thể chọn chiều cao dầm khá lớn nhng do sàn là sàn ứng suất trớc nội lực trong sàn truyền lên dầm nhỏ (chủ yếu truền vào cột) và tải trọng trên sàn do cáp ƯLT chịu. Dầm bao quanh nhà chủ yếu đỡ tờng do đó chọn cmh d 80= . Chiều rộng tiết diện dầm chọn theo hai điều kiện: 4 d d h b và 250 d b , ta chọn cmb d 35= . + Dầm đỡ sàn các tầng hầm để đảm bảo chiều cao thông thuỷ cho xe cộ phía dới chiều cao dầm nên nhỏ hơn 50 cm. Đối với các dầm chính chọn dầm bẹt kích thớc tiết diện 120x50 cm còn các vị trí khác chọn dầm theo các điều kiện nh trên với điều kiện các dầm ở giữa sàn có chiều cao nhỏ hơn 50cm. Bề rộng dầm chọn bằng 30cm đảm bảo các điều kiện 4 d d h b và 250 d b . b. Chọn tiết diện cột: Sơ bộ chọn kích thớc cột theo công thức sau: n yc R N F ).5,12,1( ữ= N: lực nén lớn nhất tác dụng lên chân cột. R n : cờng độ tính toán của bêtôngmác 350 có R n =155kg/cm 2 . Ta có mặt bằng phân tải sơ bộ cho một cột giữa nh hình vẽ. Giả sử chọn tiết diện cột là (120x120)cm. Tính toán sơ bộ lực nén lớn nhất tác dụng lên chân cột ở tầng 1: Nguyễn Thanh Bình Trang 7 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn Tải trọng tác dụng lên chân cột tầng1 : N=N i =Diện chịu tải x số tầng x 1200KG/cm 2 =7,5x6,75x28x1200=1701000KG/cm 2 Ta có diện tích yêu cầu: 2 5.14266 155 1701000 3.1 cmF yc =ì= Vậy ta chọn tiết diện cột 120x120 cm (F a =14400cm 2 ). Hình dãng mặt bằng có tính đối xứng cao nên tiết diện cột trên đợc dùng cho tất cả các cột có vị trí tơng đơng. Các cột biên có diện chịu tải nhỏ hơn nhng để đảm bảo độ cứng tổng thể cho nhà ta chọn các cột có cùng tiết diện 120x120 cm. Các cột phía trên chịu tải ít hơn nhng để đảm bảo độ cứng nhà không thay đổi lớn và thuận tiện cho thi công ta không thay đổi kích thớc tiết diện cột mà chỉ bố trí thép giảm đi. c. Chọn kích thớc lõi cứng: Kích thớc lõi cứng đợc chọn theo hai điều kiện: -Để đảm bảo điều kiện thi công ( ván khuôn trợt ) chiều dày vách cm v 15 và điều kiện svl FF 015.0 . Trong đó vl F là tổng diện tích tiết diện các lõi và vách và s F là diện tích sàn tầng điển hình. Ta có: 2 1319]25.2)96.3(9)2/5.996(9)2/5.99[(4 mF s =ì++ì+++ì+= 2 79.191319015.0015.0 mxFF svl == . Ta chọn chiều dày các lõi giữa nhà có chiều dày là cm l 35= , các phần vách phụ ngăn lõi chọn cm l 15 ' = và các vách bốn góc nhà chọn chiều dày vách là cm v 30= . Ta có: 2 51.32)46.34(15.0)35.546.312(35.0)6.23.2(3.04 mxxxxF vl =++++++= . Diện tích lõi và vách lớn hơn qui định và khi chạy dao động công trình ta nhận thấy chu kỳ dao động của dạng dao động chính của nhà là snsT 5.23108.008.068.2 1 =ì== (n là số tầng của công trình kể cả hai tầng hầm và 2 tầng mái là 31 tầng). Đây là công thức kinh nghiệm đảm bảo độ cứng các cấu kiện là hợp lý và kinh tế. 3. Chọn ph ơng án tính toán nội lực khung - lõi: Hệ kết cấu của nhà là hệ khung kết hợp lõi chịu lực. Hình dáng mặt bằng nhà có tính đối xứng cao nên ta tính toán nội lực bằng khung không gian. Khung không gian đợc mô tả vào chơng trình Sap 2000 với các phần tử dầm cột khai báo là frame và các phần tử sàn, vách, lõi khai báo là phần tử shell. Nhà có hai tầng hầm phơng án lựa chọn tờng tầng hầm sơ bộ là tờng Barrette dày 600 khai báo nh phần tử shell. Việc tính toán tờng tầng hầm sẽ đợc khai báo riêng do đó khi chạy nội lực khung không khai báo áp lực đất mà chỉ khai báo tờng tầng hầm để có độ cững tổng thể của nhà nhằm mô phỏng chính xác hơn sự làm việc của hệ kết cấu. Các tầng kỹ thuật và tầng café quay trên cùng đợc khai báo gần đúng là có mặt bằng hình vuông. Tải trọng phân bố đều lên sàn. Tải trọng do gió và động đất phụ thuộc cao trình đợc đặt tại các nút cột của tầng. Sàn đợc coi là cứng vô cùng trong mặt phẳng làm việc của nó sẽ truyền tải trọng ngang đến vách , lõi, cột theo tỷ lệ độ cứng của chúng. Lúc này ta coi khối lợng tập trung của một tầng nhà đặt trên mức sàn bên dới. Các loại tải trọng đợc xét đến là: + Tải trọng bản thân các kết cấu chịu lực. Khai báo khung không gian các phần tử frame (dầm, cột) và các phần tử shell (các sàn có khai báo), sap tính tải trọng bản thân của chúng với hệ số v - ợt tải khai báo là selfweigh=1.1. + Tải trọng phụ thêm do các lớp cấu tạo sàn, trần kỹ thuật Nguyễn Thanh Bình Trang 8 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn + Tải trọng bản thân tờng. Tờng 220 xung bao xung quanh nhà đợc khai báo lên các dầm biên với hệ số giảm tải do có xét đến các lỗ cửa. Tờng ngăn 110 và 220 trên các sàn tầng nhà ở đợc qui về tải trọng phân bố đều trên sàn. + Hoạt tải cho các tầng và các khu vực phụ thuộc mục đích sử dụng (làm phòng ở, văn phòng làm việc, bán giải khát, siêu thị, hành lang ) + Tải trọng gió gồm gió tĩnh và gió động (do công trình cao trên 40m và có tần số dao động của một số dạng dao động nhỏ hơn 1.3). + Tải trọng động đất (công trình là nhà cao tầng yêu cầu chống động đất cấp 7). III. Xác định tải trọng tác động lên công trình: Tải trọng tác động lên công trình xác định theo tiêu chuẩn 2737-95. 1. Tĩnh tải: Tĩnh tải công trình bao gồm trọng lợng bản thân các cấu kiện, trong đó khi khai báo kết cấu nhà vào chơng trình phân tích kết cấu SAP2k các cấu kiện sàn, dầm, cột, vách, lõi đ ợc Sap tự tính trọng lợng bản thân với hệ số vợt tải selfweight lấy =1.1. Còn lại trọng lợng các lớp sàn, trọng lợng t- ờng không khai báo ta bóc tải và đặt phân bố trên sàn hay dầm tơng ứng. Các hệ số vợt tải đợc lấy theo tiêu chuẩn 2737-95. Tải trọng bản thân tờng ngăn tại các tầng dùng làm căn hộ ở và văn phòng làm việc đợc qui thành tải trọng phân bố đều trên sàn. + Tầng mái là tầng cafe quay, tải trọng đợc qui thành tải phân bố đều trên sàn: STT Tải trọng qc (kG/m2) n qtt(kG/m2) I Tầng café quay 1 Lớp tôn 20 1.3 26.00 2 Xà gồ thép 10 1.3 13.00 3 Dàn thép 10.38 1.3 13.49 4 Lớp vữa tạo dốc dày 175mm 31.5 1.1 34.65 5 Trần treo 20 1.1 22.00 6 Các cột thép 6.36 1.3 8.27 Tổng 117.41 + Tầng kỹ thuật dới tầng cafe quay: II Tầng kỹ thuật 1 Tấm sàn 2 1.1 2.20 2 Khung xơng thép đỡ sàn 15 1.05 15.75 3 Trát trần vữa xi măng mác 50 dày 15 27 1.1 29.70 4 Bả vetonic sơn trắng 3 1.1 3.30 Tổng 50.95 + Sàn các tầng điển hình: IV Sàn tầng điển hình 1 Lát gạch Tacera 300x300 16.8 1.1 18.48 Nguyễn Thanh Bình Trang 9 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn 2 Lớp vữa xi măng mác 50 dày 30 54 1.1 59.40 3 Trát trần vữa xi măng mác 50 dày 15 27 1.1 29.70 4 Bả vetonic sơn trắng 3 1.1 3.30 Tổng 110.88 +Sàn các tầng siêu thị và cửa hàng giải khát: III Sàn các tầng 2:5 1 Vật liệu nhẹ phủ sàn dày 0.6 10 1.1 11.00 2 Trần kỹ thuật 15 1.1 16.50 Tổng 27.50 + Sàn tầng hầm: V Sàn tầng hầm 1 Lớp vữa xi măng mác 50 dày 30 54 1.1 59.40 2 Trát trần vữa xi măng mác 50 dày 15 27 1.1 29.70 3 Bả vetonic sơn trắng 3 1.1 3.30 Tổng 92.40 + Tĩnh tải do tờng 220 xây bao xung quanh nhà đợc đặt phân bố trên dầm xung quanh nhà dới tờng còn tờng 110 ngăn các phòng đợc qui thành tải trọng phân bố đều trên sàn: - Tải trọng tĩnh do tờng xây 220 Phần xây gạch : 1800ì0,22ì1,1 = 435,6kg/m2 Lớp trát 1800ì0,03ì1,3 = 70,2kg/m2 Cộng = 505,8kg/m2 - Tải trọng tĩnh do tờng xây 110 Phần xây gạch : 1800ì0,11ì1,1 = 217,8kg/m2 Lớp trát 1800ì0,03ì1,3 = 70,2kg/m2 Cộng = 288 kg/m2 + tải trọng do bể nớc: - Tầng13 : thể tích bể nớc dùng cho chữa cháy 80m 3 => Trọng lợng bể: P b =80000 Kg Đa về tải trọng phân bố trên ô sàn: 2 /50 5.395.40 80000 mKgq = ì = - Tầng 26 : thể tích bể nớc dùng cho sinh hoạt120m 3 => Trọng lợng bể: P b =12000 Kg Đa về tải trọng phân bố trên ô sàn: 2 /75 5.395.40 120000 mKgq = ì = 2. Hoạt tải: Công trình là nhà cao tầng nên hoạt tải phân bố đều trên sàn đợc nhân với hệ số giảm tải: Nguyễn Thanh Bình Trang 10 [...]... ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn cho gia tốc trọng trờng lấy gần bằng 10 Bảng trọng lợng các tầng đợc tính toán và thể hiện trong bảng sau: Kết quả tính toán gió động thể hiện trong bảng từ Bảng 3 của phụ lục 3 Tải trọng động đất: Hiện nay Việt Nam đang sắp xuất bản tiêu chuẩn tính toán động đất dựa trên tiêu chuẩn tính động đất của Nga trớc đây Tiêu chuẩn này cha đợc... Công thức xác định tải trọng gió tĩnh tính toán là: W = n.W0 K C Trong đó: n: Hệ số vợt tải lấy n=1.2 W0 : Tải trọng gió tiêu chuẩn vị trí xây dựng công trình Công trình đợc xây dựng tại Hà Nội nên thuộc khu vực II-B, dạng địa hình C Ta có W0 = 95kG / m 2 K: hệ số phụ thuộc cao trình nhà Tính toán gió tĩnh cho công trình theo hai phơng X và Y, lập đợc bảng kết quả thể hiện trong Bảng 1 của phụ lục b... làm việc theo hai phơng, ta tính toán mômen và lực cắt theo tiêu chuẩn ACI theo phơng pháp tính toán theo tĩnh học của NICHOLS (đợc coi là quá an toàn đối với bản hai phơng) và tính toán một khung trục 2-2 bằng phơng pháp khung tơng đơng rồi so sánh kết quả Cách 1: Tính toán mômen và lực cắt theo Nichols: Để kiểm tra khả năng chịu cắt, ta tính lực cắt cộng thêm ảnh h ởng của mômen tại tiết diện cột bên... minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn +Biểu đồ mômen: +Biểu đồ lực cắt: Kết quả tính toán cho ta giá trị mômen và lực cắt sàn tạo vị trí các cột C1 và C2 là: + Cột C1: M = 73661.05 23040.67 = 50620.38kGm ; Q = 51755.6 + 23506.3 = 75261.9kG + Cột C2: M = 78065.65 50638.09 = 27427.56kGm ; Q = 32211.43 + 52734.4 = 84945.83kG + Vách cột : M = 42858.24kGm ; Q = 30482.57 kG So sánh với kết... tại tiết diện giữa nhịp sàn lấy trên biểu đồ mômen M22 trong sàn với tổ hợp tải trọng 1.4TT+1.7HT là kết quả của bài toán phân tích sàn đã khai báo trong SAP2k Nh trên đã nói, cốt thép thờng đợc đặt trong sàn là 312 trên 4m dài ( As ' = 3.39cm 2 ) Vậy 1m dài sàn có diện tích thép là: As = 3.39 = 0.8475cm 2 4 Nguyễn Thanh Bình Trang 22 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn b... đó đợc tổ hợp dạng chuyển vị tơng ứng với từng dạng dao động Kết quả thể hiện trong Bảng 4 của phụ lục Nguyễn Thanh Bình Trang 13 X i2 trong đó Xi là nội lực và ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn Iv Tính sàn tầng điển hình: Sàn tầng điển hình là sàn ứng suất trớc dày Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trớc có thể tính theo 3 phơng pháp đó là: Tính toán theo... với dải sàn tính toán theo dạng parabol võng ở giữa nhịp và vồng lên ở gối Khi phân tích biểu đồ nội lực của sàn tầng điển hình bằng chơng trình phân tích kết cấu SAP2000, ta bố trí cáp ƯLT theo biểu đồ mômen Sàn làm việc theo 2 ph ơng nhng khi tính toán để đảm bảo tính kinh tế ta tính cáp theo phơng ngắn Quan niệm tính toán sàn theo bản làm kê hai cạnh cũng đợc lựa chọn dựa trên biều đồ mômen do tĩnh... tải trọng phân bố đều bởi cáp parabol theo hai phơng là : w= Nhận thấy có nhiều cặp F1 và F2 8 F1 h1 8F2 h2 + 2 L1 L2 2 thoả mãn công thức trên nhng thiết kế kinh tế nhất là chịu tải trọng chỉ theo phơng ngắn (nếu là tấm vuông thì chịu 0.5w) Cách tính toán sàn ULT theo phơng pháp cân bằng tải trọng phù hợp với quan điểm tính toán cấu kiện bê tông cốt thép ULT hơn cả nên trong đồ án này em chọn cách tính... ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn dạng consol ngầm cho tất cả các vị trí sàn trên cột và trên vách Hình vẽ sau thể hiện cốt đai chịu cắt cho sàn trên cột biên và cột giữa: Đối với sàn các tầng có cột giảm tiết diện từ 120x120 xuống 110x110 rồi 100x100, ta cũng tính toán khả năng cột có thể chọc thủng sàn Trờng hợp cột tiết diện 100x100 nhuy hiểm hơn, ta tính toán bố trí thép... kích thớc dầm sàn khung tơng đơng: Trớc hết ta chia sàm thành dải thiết kế chiều rộng tuỳ thuộc kích thớc ô sàn và hình dáng sàn: -Nhịp A-B: Chiều rộng dải sàn: 4.5m -Nhịp B-C: Chiều rộng dải sàn: 7.5m -Nhịp C-D: Chiều rộng dải sàn: 6.25m Tải trọng phân bố trên các dải sàn tơg ứng là: Nguyễn Thanh Bình Trang 30 2 ***Thuyết minh đồ án tốt nghiệp *** Giáo viên hớng dẫn: trần sơn -Nhịp A-B: q1 = 4.5 ì 1548