đồ án thiết kế kết cấu chung cư cao tầng tiến đạt quận 10 tại Thành phố Hồ Chí Minh

Ưu điểm: - Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp,thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 2

1.1 Mở đầu 2

1.2 Địa điểm xây dựng 2

1.3 Đặc điểm khí hậu tại Thành Phố Hồ Chí Minh 3

1.3.1 Mùa nắng: .3

1.3.2 Hướng gió 3

1.3.3 Mùa mưa : .4

1.4 Giải pháp mặt đứng 5

1.5 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng 5

1.6 Các giải pháp kỹ thuật 5

1.7 Lựa chọn giải pháp kết cấu 6

1.7.1 Hệ kết cấu chịu lực chính 6

1.7.2 Hệ kết cấu sàn 7

a Hệ sàn sườn 7

b Hệ sàn ô cờ 7

c Sàn không dầm (không có mũ cột) 8

d Sàn không dầm ứng lực trước 8

1.8 Lựa chọn vật liệu 9

1.9 Các tiêu chuẩn quy phạm dùng trong tính toán 10

1.10.0 Lựa chọn phương pháp tính toán 10

1.10.1 Các giả thiết dùng trong tính toán nhà cao tầng 10

1.10.2 Phương pháp tính toán xác định nội lực 11

1.10.3 Lựa chọn phần mềm tính toán 11

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 14

2.1 Lựa chọn phương án kết cấu sàn: 16

2.2 Chọn vật liệu 16

2.3 Kích thước tiết diện 16

2.4 Tải trọng 17

2.5 Chọn sơ bộ tiết diện cột 21

2.6 Kiểm tra điều kiện nén thủng 32

2.7 Sơ đồ tính: 34

Trang 2

2.8 Xác định nội lực 38

2.8.1 Vật liệu 38

2.8.2 Kích thước các cấu kiện 39

2.8.3 Các trường hợp tải trọng 45

2.8.4 Xử lý vị trí liên kết giữa sàn và vách 52

2.8.5 Kết quả nội lực 55

2.8.6 Tính thép sàn: 59

2.9 Kiểm tra chuyển vị 66

2.9.1 Kiểm tra theo safe v12.2.0 66

2.9.2 Kiểm tra theo TCVN 356:2005 67

2.10.0 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn 72

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH 75

3.1 Chọn vật liệu: 75

3.2 Tải trọng 77

3.2.1 Đối với bản chiếu nghỉ 77

3.2.2 Đối với bản thang 78

3.3 Tính toán vế 3 cầu thang 79

3.3.1 Sơ đồ tính 79

3.3.2 Tải trọng 80

3.3.3 Xác định nội lực 80

3.3.4 Tính thép 81

3.4 Tính tải trọng do vế 3 truyền vào vế 1 và vế 2: 83

3.4.1 Tải trọng 83

3.5 Tính toán vế 2 cầu thang 85

3.5.1 Sơ đồ tính 85

3.5.2 Tải trọng 85

3.5.4 Tính thép 88

3.6 Thiết kế dầm chiếu nghỉ 90

3.6.1 Sơ đồ tính 90

3.6.2 Tải trọng 90

3.6.4 Tính cốt thép 92

Trang 3

3.6.5 Tính cốt đai 93

CHƯƠNG 4: TÍNH HỒ NƯỚC MÁI 95

4.1 Chọn vật liệu 96

4.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện 96

4.2.1 Với bản nắp 96

4.2.2 Với bản đáy 96

4.2.3 Với dầm nắp 97

4.2.4 Với dầm đáy 97

4.2.5 Với thành bể 97

4.3 Tính bản nắp 99

4.3.1 Sơ đồ tính 99

4.3.2 Tải trọng 99

4.3.3 Nội lực 100

4.3.4 Tính thép 100

4.4 Tính bản đáy 102

4.4.1 Sơ đồ tính 102

4.4.2 Tải trọng 102

4.4.3 Nội lực 103

4.4.4 Tính thép 103

4.5 Tính thành bể 105

4.5.1 Sơ đồ tính 105

4.5.2 Tải trọng 106

4.5.3 Nội lực 106

4.5.4 Tính thép 110

4.6 Tính toán hệ khung hồ nước 112

4.6.1 Sơ đồ tính 112

4.6.2 Tải trọng 112

4.6.3 Nội lực 113

4.6.4 Tính thép 119

4.7 Kiểm tra bề rộng khe nứt 122

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN PHẦN KHUNG 127

5.1 Lựa chọn sơ đồ tính 127

5.2 Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 127

Trang 4

5.3.1 Tải trọng đứng 136

5.3.2 Tải trọng ngang 139

5.4 Tính áp lực đất tác dụng lên khung 143

5.5 Tổ hợp nội lực tính toán 157

5.5.1 Đối với dầm 157

5.5.2 Đối với cột 158

5.6 Tính cốt thép dầm 158

5.6.1 Chọn vật liệu 158

5.6.2 Tính cốt thép dọc 159

5.6.2 Tính cốt thép đai 163

5.7 Tính cốt thép cột 164

5.7.1 Chọn vật liệu 164

5.7.2 Phương pháp tính cốt thép cột 165

5.7.3 Tính toán cốt đai cột 177

5.7 Tính cốt thép vách 178

5.7.1 Cơ sở tính toán kết cấu vách cứng 178

5.7.2 Trình tự tính toán cốt thép dọc vách cứng 180

5.7.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của vách cứng 182

5.7.4 Tính cốt thép ngang vách cứng 191

CHƯƠNG 6: NỀN MÓNG 191

6.1 Đặc điểm địa chất công trình 191

6.2 Địa chất thuỷ văn 193

6.3 Tính chất cơ lý các lớp đất 193

6.4 Phương án móng 196

6.5 Nội lực 196

6.6 Phương án móng cọc ép 200

6.6.1 Chiều sâu chôn đài 200

6.6.2 Khả năng chịu tải theo vật liệu của cọc 201

6.6.3 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 202

6.6.4 Tính toán móng dưới chân cột biên C32 205

a Dự kiến số cọc 205

b Xác định tải tác dụng lên đầu cọc 206

c Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 208

d Tính lún dưới mũi cọc 209

Trang 5

e Tính cốt thép cho đài cọc 212

6.6.5 Tính toán móng dưới vách 212

b Xác định tải tác dụng lên đầu cọc 213

c Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc: 213

d Tính lún dưới mũi cọc 214

e Tính tải trọng tác dụng lên đầu cọc và nội lực trong đài cọc 217

6.6.6 Kiểm tra cốt thép khi cẩu lắp cọc 222

6.7 Phương án cọc khoan nhồi 224

6.7.1 Chiều sâu chôn đài 224

6.7.2 Khả năng chịu tải theo vật liệu của cọc 225

6.7.3 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 226

6.7.4 Tính toán móng dưới chân cột biên C32 229

b Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài cọc 231

c Xác định tải tác dụng lên đầu cọc 232

d Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 233

e Tính lún dưới mũi cọc 234

f Tính cốt thép cho đài cọc 237

6.7.5 Tính toán móng dưới chân vách 238

b Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 240

c Tính lún dưới mũi cọc 241

d Tính toán lực tác dụng lên cọc và nội lực trong đài cọc 244

6.8 So sánh hai phương án móng 253

6.8.1 Phương án cọc ép 253

a Điều kiện kinh tế, giá thành công trình 253

b Điều kiện thi công 254

6.8.2 Phương án cọc khoan nhồi 255

a Điều kiện kinh tế, giá thành công trình 255

b Điều kiện thi công 257

6.8.3 So sánh hai phương án 257

6.9 Tính vách hầm 258

Trang 6

Nhiêm vụ: Thi công phần thân các bộ phận: cột và cầu thang 263

7.1 Đặc điểm công trình: 263

7.1.1 Các bộ phận cấu tạo: 263

7.1.2 Địa điểm thi công: 263

7.1.3 Đơn vị thi công: 263

7.2 Chọn phương án thi công 264

7.3 Phân chia đoạn đợt đổ bê tông 266

7.3.1 Phân đoạn: 266

7.3.2 Phân đợt: 266

7.3.3 Tính toán khối lượng bê tông cho tầng điểm hình 268

7.4 Trình tự đúc bê tông: 269

7.4.1 Đổ bê tông cột, vách: 269

7.4.2 Đổ bê tông dầm sàn 269

7.4.3 Chọn thiết bị thi công: 269

a Chọn cần trục tháp: 269

b Máy vận thăng 270

c Máy bơm bê tông: BSF-9 271

d Xe vận chuyển bê tông: SB-92B 271

e Máy đầm dùi 271

7.5 Trình tự lắp đặt cốp pha cốt thép cho từng bộ phận công trình 272

7.5.1 Công tác cốp pha 272

7.5.2 Công tác cốt thép 272

7.6 Tính toán ván khuôn (cốp pha) 274

7.6.1 Tính toán ván khuôn cột 274

7.6.2 Chọn và tính toán gông 276

7.7 Tính toán ván khuôn cầu thang 277

7.7.1 Xác định tải trọng 279

7.7.2 Sơ đồ tính 279

7.7.3 Tính toán và kiểm tra 279

7.7.4 Tính toán xà gồ 280

7.8 Các vấn đề cần lưu ý khi thi công đổ bê tông 281

7.9 Bảo dưỡng và tháo dỡ cốp pha 281

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 283

Trang 7

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Trang 8

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1 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 Trong giai đoạn những năm gần đây là giai đoạn phát triển rầm rộ nhất rất nhiều công trình lớn và nhiều nhà cao tầng được xây dựng trong giai đoạn này Đặc biệt Việt Nam chúng ta đã gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO sẽ mở ra nhiều cơ hội phát triển cho đất nước và Thành phố Hồ Chí Minh sẽ là đầu tư cho sự phát triển đó Việc xây dựng nhiều nhà cao tầng từ nội thành cho đến ngoại thành như một nhu cầu tất yếu đáp ứng sự phát triển của đất nước Sự ra đời của chung cư cao tầng Tiến Đạt là một nhu cầu thiết

yếu

Dự án được thực hiện với mục tiêu: xây dựng chung cư mới để tái định cư các hộ đang

ở tại chung cư cũ của Q.10 và cho cán bộ công nhân viên và người có thu nhập thấp Thực hiện công tác chỉnh trang đô thị, quy hoạch đồng bộ để định hướng cho việc xây dựng, phát triển đô thị tới năm 2020

1.2 Địa điểm xây dựng

Chung cư cao tầng Tiến Đạt được đặt tại P14 Quận 10 Thành phố Hồ Chí Minh, Phía

đông giáp đường Nguyễn Tiểu La kéo dài lộ giới 16m, phía Tây giáp đường nội bộ lộ giới

16 m, Nam giáp đường nội bộ lộ giới 16m, phía tây bắc giáp khu dân cư kế cận

Vị trí xây dựng công trình

Trang 9

1.3 Đặc điểm khí hậu tại Thành Phố Hồ Chí Minh

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

Lượng mưa cao nhất : 300 mm

Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%

Trang 10

-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

Trang 11

1.4 Giải pháp mặt đứng

Mặt đứng và hình khối đơn giản, hài hoà, vật liệu sử dụng sơn nước và ốp đá trang trí ở các tầng dưới Phần lớn ban công các tầng được thiết kế dạng lôgia, sinh hoạt phía trong và lôgia phụ vụ phơi đồ phía trong của các hộ

Vật liệu mặt đứng và tường ngoài sử dụng loại chất lượng tốt, màu sắc sáng, hài hoà có tính năng chống, rêu mốc và bền màu nhằm khắc phục việc các căn hộ tự cải tạo sơn lại mặt đứng gây ảnh hưởng đến chất lượng và thẩm mỹ công trình Cửa tiếp xúc với môi trường ngoài nhà sử dụng loại kính an toàn, khung nhôm cứng sơn màu Cửa bên trong các căn hộ sử dụng vật liệu gỗ kết hợp các vật liệu tấm MDF

1.5 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng

Chung cư gồm 11 tầng với những đặc điểm sau :

- Tầng trệt cao 3.5 m

- Mỗi tầng điển hình cao 3.5 m

- Mặt bằng hình chữ nhật 37x33 m , được thiết kế dạng đối xứng, tận dụng hết mặt bằng và không gian

- Tổng chiều cao công trình 39.25 m ( chưa tính 1 tầng hầm )

- Phần lớn diện tích mặt đứng công trình đều có ban công

Chức năng của các tầng như sau :

-Tầng hầm: Nơi để đậu xe và bố trí các phòng kĩ thuật

- Tầng trệt: Nơi thực hiện dịch vụ công cộng

-Tầng 2 đến tầng 9: Căn hộ (hướng phát triển tương lai)

Trang 12

 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 phòng kỹ thuật điện, tại tầng hầm 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 50A 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 ở tầng hầm qua hệ thống bơm bơm lên bể nước tầng mái nhằm 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.Lưu lượng dự kiến khoảng 350-450m3/ngày

 Di chuyển và phòng hỏa hoạn

-Tòa nhà gồm 2 cầu thang bộ, 2 thang máy chính

-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

Khi có sự cố xảy ra thì sử dụng lối thoát hiểm là cầu thang có cửa ngăn cháy và cửa ngăn qua khu kế cận, di chuyển xuống tầng trệt và thoát ra ngoài Tổng chiều rộng lối thoát hiểm một tầng là 4.5m đủ thoát người ( khoảng 120người /tầng )

Các cầu thang thoát hiểm có hệ thống cửa chống cháy, máy tăng áp, đảm bảo không tụ khói khi có hoả hoạn nhằm đảm bảo an toàn cao nhất

1.7 Lựa chọn giải pháp kết cấu

1.7.1 Hệ kết cấu chịu lực chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứngvà kết cấu ống

Trang 13

- Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ốnglõi và kết cấu ống tổ hợp

- Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền,kết cấu có

hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

Công trình này sử dụng hệ kết cấu khung-vách

1.7.2 Hệ kết cấu sàn

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kếtcấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

Ta xét các phương án sàn sau:

a.Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Ưu điểm:

- Tính toán đơn giản

- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Nhược điểm:

- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

- Không tiết kiệm không gian sử dụng

b Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành cácô bản

kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

Ưu điểm:

- Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp,thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

Nhược điểm:

Trang 14

-Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

c Sàn không dầm (không có mũ cột)

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Ưu điểm:

- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

- Tiết kiệm được không gian sử dụng

- Dễ phân chia không gian

- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

- Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

- Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

- Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm

Nhược điểm:

- Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết

do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

- Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủngdo đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

Trang 15

- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu

đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

Nhược điểm:

-Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thườngnhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:

- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chínhxác do

đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu

- Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được

Kết luận

Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẽ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được lựa chọn như sau:

-Hệ kết cấu chính: sử dụng hệ kết cấu khung-vách

-Kết cấu sàn không dầm (không có mũ cột)

-Kết cấu móng cọc khoan nhồi, hoặc cọc ép

1.8 Lựa chọn vật liệu

Bê tông:

Cấp độ bền chịu nén B25 (M350)

Cường độ tiêu chuẩn chịu nén: Rbn , Rb,ser = 18.5 MPa

Cường độ tiêu chuẩn chịu kéo: Rbtn , Rbt,ser = 1,6 MPa

Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa

Cường độ tính toán chịu kéo:Rbt = 1.05 MPa

Modul đàn hồi: Eb = 30x103 Mpa

Cường độ tiêu chuẩn chịu nén: Rsn , Rs,ser = 295 MPa

Cường độ tính toán chịu nén, kéo: Rs ,Rsc = 280 MPa

Trang 16

Modul đàn hồi: ES = 21x104 MPa

1.9 Các tiêu chuẩn quy phạm dùng trong tính toán

- TCVN 356:2005 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

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

- TCVN 205:1998 Tiêu chuẩn thiết kế- móng cọc

- TCXD 198:1997 nhà cao tầng -thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

1.10.0 Lựa chọn phương pháp tính toán

Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng

mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

1.10.1 Các giả thiết dùng trong tính toán nhà cao tầng

Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong)

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 và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài móng Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng) 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

Trang 17

1.10.2 Phương pháp tính toán xác định nội lực

Phương pháp phần tử hữu hạn là phương pháp chủ yếu để giải nội lực trong đồ án này : 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 phương pháp này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được hầu hết các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như ETABS, SAP, SAFE

Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH:

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

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

ma trận chuyển vị nút…) theo trục tọa độ riêng của phần tử

Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung của cả kết cấu

Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến của nó Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu

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

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

Trang 19

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Trang 20

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

C D E F

P NGỦ

P KHÁCH BẾP

C

B

LOGIA LOGIA

P KHÁCH P.NGỦ

P NGỦ

A

LOGIA

WC WC

LOGIA

P KHÁCH

P KHÁCH LOGIA

LOGIA BẾP

P NGỦ

P.NGỦ

P NGỦ LOGIA

Trang 21

1 2 5 6

A B

C D E F

MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Trang 22

2.1 Lựa chọn phương án kết cấu sàn:

Chọn sàn tẩng 3 làm sàn tầng tính toán điển hình

Vì các ô sàn có nhịp 2 phương tương đối lớn ( 7000x7000, 8000x8000) do đó nên chọn phương án sàn phẳng không dầm sẽ giảm thiểu được chiều cao kết cấu, tận dụng được chiều cao tầng

2.2 Chọn vật liệu

Bê tông:

Cấp độ bền chịu nén B25 (M350)

Cường độ tiêu chuẩn chịu nén: Rbn , Rb,ser = 18.5 MPa

Cường độ tiêu chuẩn chịu kéo: Rbtn , Rbt,ser = 1,6 MPa

Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa

Cường độ tính toán chịu kéo:Rbt = 1.05 MPa

Modul đàn hồi: Eb = 30x103 Mpa

Cường độ tính toán chịu kéo(cốt thép ngang): Rsw = 175 MPa

Modul đàn hồi: ES = 21x104 Mpa

Đường kính >10: CII, AII

Cường độ tính toán chịu kéo(cốt thép ngang): Rsw = 225 MPa

Modul đàn hồi: ES = 21x104 Mpa

2.3 Kích thước tiết diện

Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn h b (1/321/35)lmax= (1/321/35)x8000=228-250mm

Chọn hb =220mm

Chọn sơ bộ kích thước dầm biên:

Trang 23

chung cấu tạo các lớp:

-Tĩnh tải:

tc s

Trang 24

Sàn vệ sinh:

-Tĩnh tải:

tc s

Trang 25

BẢNG HOẠT TẢI THEO TCVN 2737:1995

STT Công năng Hoạt tải tiêu

chuẩn(kN/m2) Hệ số n

Hoạt tải tính toán(kN/m2)

Trang 26

1 2 5 6

AB

CD

CÁC Ô SÀN CHÍNH

(Vì mặt bằng công trình có tính chất đối xứng nên chỉ cần xét một số ô sàn như hình vẽ)

Trang 27

Tải phân bố do tường xây trên trên sàn:

t t g t

A (m2)

Chiều dài Tường 100 lt(m)

Chiều dài Tường 200 lt(m)

Chiều cao Tường

ht (m)

Trọng lượng Tường quy đổi

t pb

2.5 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Chọn sơ bộ tiết diện cột tầng hầm-> tầng 3

Theo tài liệu [8]

Tải trọng từ sàn truyền xuống một cột bất kì theo diện truyền tải từ một tầng:

Trọng lượng tường xây lên sàn trong phạm vi diện tích S: (đã tính ở các bước trên)

t t g t n

S

 (kN/m2) (đã tính ở các bước trên)

Trang 28

N  q S g với n: số tầng trên tầng đang xét

Vì tính toán xác định kích thước là sơ bộ nên có thể bỏ qua gc

Vì cột còn chịu momen do gió nên cần tăng lực dọc tính toán:

Trang 29

Vì mặt bằng công trình có tính chất đối xứng nên chỉ cần chọn tiết diện cột của một số cột như hình vẽ:

A B C

MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỘT

(Vì mặt bằng công trình có tính chất đối xứng nên chỉ cần chọn tiết diện của một số cột như hình vẽ)

Trang 30

Diện truyền tải các cột

DIỆN TRUYỀN TẢI CÁC CỘT 1,2,3

Trang 31

1 2 3

DIỆN TRUYỀN TẢI CÁC CỘT 4,5,6,7

Trang 32

Chọn sơ bộ tiết diện cột 1: tầng 1

Trong đó: g b là trọng lượng của dầm biên

Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột 1 của tầng trệt đang xét là:

Với n=11: số tầng trên tầng đang xét

N

N tt (11.5) =1.5*2185.81 = 3278.72 kN chọn hệ số = 1.5 đối với cột biên

Cột xem như nén đúng tâm, diện tích mặt cắt ngang của cột được xác định theo:

Tải trọng do 1 sàn truyền xuống cột : N i q S s i g c=13.65*3.5*7=334.425 (kN)

Trang 33

N tt (11.5) =1.2*3678.68 = 4815.72 (kN) chọn hệ số = 1.2 đối với cột giữa

N

N tt (11.5) =1.5*6711.3 = 10066.95 (kN) chọn hệ số = 1.5 đối với cột biên

Trang 34

N

N tt (11.5) =1.5*2473.35= 3710.03 kN chọn hệ số = 1.5 đối với cột biên

(mm)

Chọn tiết diện cột 5: 750x750=562500 (mm)

Trang 35

Chọn sơ bộ tiết diện cột 6: tầng 1

N

N tt (11.5) =1.5*4388.175= 6582.26 kN chọn hệ số = 1.5 đối với cột biên

Trang 36

N

N tt (11.5) =1.2*2804.14= 3364.97 (kN) chọn hệ số = 1.2 đối với cột giữa

Cột xem như nén đúng tâm, diện tích mặt cắt ngang của cột được xác định

(mm)

Chọn tiết diện cột 7: 450x450=202500 (mm)

Trang 37

1 2 3

TIẾT DIỆN CỘT CHỌN SƠ BỘ ĐƯỢC BỐ TRÍ TRÊN MẶT BẰNG

Trang 38

2.6 Kiểm tra điều kiện nén thủng

Theo tài liệu [8]

Tải trọng tính toán của sàn:

Đã tính: tt tt t

q g  p g 7.653+1.95+4.05=13.65 (kN/m2)

Lực nén do sàn xuống đầu cột là F  q s S (kN) với S là diện truyền tải của cột đang xét

Điều kiện nén thủng theo quy phạm:

Um: chu vi trung bình của tháp nén thủng (m)

Rbt=1.05 Mpa=1.05 10 3 kN/m2 : cường độ chịu kéo của bê tông

45°

THÁP NÉN THỦNG TẠI ĐẦU CỘT

Trang 40

Chu vi đáy tháp nén thủng Um= 2(bc+hc)+8ho=2*(0.75+0.75)+8*0.205=4.64 (m2)

Tuy nhiên, trong thực tế hiện nay, máy tính đã được sử dụng rất phổ biến trong các cơ quan tư vấn thiết kế và các kĩ sư làm công tác thiết kế trong lĩnh vực xây dựng Với các phần mềm tính toán kết cấu hiện nay, các bài toán kết cấu trong không gian 3 chiều có thể giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn không còn là vấn đề lớn nữa Do đó, các phương pháp thiết kế trên chỉ có ý nghĩa lý luận và thích hợp khi tính toán thủ công Trong đồ án này, phương pháp được sử dụng là sử dụng phần mềm Safe v12.2.0 để tìm nội lực bản sàn

Định dạng
Số trang	291
Dung lượng	13,82 MB