Thiết kế hợp lý hệ thống dầm chuyển trong khách sạn vesna

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN PHÙ CƢƠNG THIẾT KẾ HỢP LÝ HỆ THỐNG KẾT CẤU CHUYỂN CỦA CƠNG TRÌNH KHÁCH SẠN VESNA, NHA TRANG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƢNG Đà Nẵng, Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Phù Cƣơng MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 5 Bố cục đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG VÀ KẾT CẤU CHUYỂN TRONG KHÁCH SẠN VESNA 1.1 Các hệ kết cấu chịu lực nhà nhiều tầng 1.2 Khái niệm hệ dầm chuyển – phân loại dầm chuyển ƣu nhƣợc điểm 1.2.1 Khái niệm dầm chuyển(Transfer beams) 1.2.2 Phân loại dầm chuyển ƣu nhƣợc điểm: 1.3 Các phƣơng pháp để tính dầm chuyển 1.3.1 Phƣơng pháp dàn ảo theo tiêu chuẩn ACI 318 1.3.2 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn 1.4 Phân tích quy mơ hệ kết cấu khách sạn Vesna 1.5 Kết luận Chƣơng 11 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP GIÀN ẢO TRONG THIẾT KẾ DẦM CHUYỂN 12 2.1 Định nghĩa dầm chuyển - phƣơng pháp thiết kế dầm chuyển 12 2.2 Định nghĩa phƣơng pháp dàn ảo 14 2.3 Các thành phần mơ hình dàn ảo theo tiêu chuẩn ACI 318 15 2.4 Mơ hình chống - giằng ( strut and tie model ) 15 2.5 Các trình tự tính tốn thiết kế dầm chuyển theo mơ hình giàn ảo quy định tiêu chuẩn ACI 318-14 17 2.5.1 Các trình tự tính tốn thiết kế 17 2.5.2 Cấu tạo dầm chuyển 23 2.6 Các dạng mơ hình giàn ảo 24 2.6.1 Mơ hình giàn ảo áp dụng cho dầm chuyển dạng công sôn 24 2.6.2 Mơ hình giàn ảo áp dụng cho dầm chuyển đỡ vách 24 2.6.3 Mơ hình giàn ảo áp dụng cho dầm chuyển đỡ cột 25 CHƢƠNG THIẾT KẾ HỢP LÍ HỆ THỐNG DẦM CHUYỂN TRONG KHÁCH SẠN VESNA 26 3.1 Mơ hình hóa cơng trình khách sạn Vesna Etabs 26 3.1.1 Tiêu chuẩn áp dụng tài liệu tham khảo 26 3.1.2 Tải trọng 27 3.1.3 Nguyên tắc thiết kế 29 3.1.4 Vật liệu sử dụng 29 3.1.5 Thiết kế phần thân 30 3.2 Thiết kế hệ dầm chuyển tầng 32 3.3 Đánh giá kết bố trí cốt thép dầm chuyển D5.15 tầng khách sạn Vesna phƣơng pháp dàn ảo so sánh với thực tế 52 3.4 Kết luận chƣơng 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN THIẾT KẾ HỢP LÍ HỆ THỐNG DẦM CHUYỂN TRONG KHÁCH SẠN VESNA Học viên: Nguyễn Phù Cƣơng Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD&CN Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K33 Trƣờng Đại học Bách khoa ĐHĐN Tóm tắt – Dầm chuyển bê tông cốt thép không ứng lực trƣớc, đã, đƣợc ứng dụng để thiết kế kết cấu nhà cao tầng ngày nhiều Vì dầm chuyển chứng minh đƣợc giải pháp kết cấu tối ƣu để thiết kế cơng trình có kiến trúc theo chiều đứng thay đổi Nội dung luận văn vận dụng lý thuyết tính tốn kết cấu dầm chuyển theo phƣơng pháp giàn ảo, quy định tiêu chuẩn Mỹ ACI 31814, để thực hành tính tốn dầm chuyển đỡ cột, dầm chuyển đỡ vách cứng Trọng tâm phƣơng pháp giàn ảo vấn đề lực chọn đƣợc mơ hình giàn ảo tối ƣu với chống, giằng, vùng nút hợp lý với loại dầm chuyển Các phân tích, kết đạt đƣợc ví dụ thiết kế dầm chuyển thực tế mà tác giả thực chênh lệch nhiều so với hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công cơng trình Từ đó, tác giả đƣa lời khuyên thiết kế kết cấu dầm chuyển hƣớng phát triển đề tài Từ khóa - dầm chuyển, phƣơng pháp giàn ảo, chống, giằng, vùng nút REASONABLE DESIGN OF STRUCTURAL TRANSFER BEAMS IN VESNA HOTEL Abstract - Non prestressed reinforced concrete transfer beams have been used more and more in designing structures in high rise buildings Transfer beams have demonstrated that they are optimum structural solutions for buildings with architectural design varied along the vertical direction This thesis employs a design method for transfer beams relying on the Strut-and-Tie Method, as specified in the American Standard ACI 318-14, which is for designing transfer beams supporting columns, transfer beams supporting shear walls The objective of the Strut-and-Tie Method is to select an optimum Strut-and-Tie Model with struts, ties, and reasonable nodal zones corresponding to the types of transfer beams Results from practical examples associated with transfer beams that were analyzed by the author show that the difference is much compared to the design results used in the construction As a consequence, the author provides recommendations for designing transfer beams and for further development relating to this subject Key words - Transfer beam, Strut-and-Tie Method, strut, tie, nodal zone DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 2.1 Bảng tra hệ số β2 kiểm tra khả chịu lực chống vùng nút 20 2.2 Quy đổi cƣờng độ tính tốn bê tông 22 2.3 Quy đổi cƣờng độ chịu kéo tính tốn cốt thép 23 3.1 Nội lực tiết diện giàn 37 3.1a Bảng kiểm bền chống, giằng 37 3.1b Bảng kiểm tra ứng suất vùng nút 39 3.2a Bảng kiểm bền chống 47 3.2b Bảng kiểm tra ứng suất vùng nút 48 3.3 Bảng kiểm tra ứng suất gối tựa vị trí đặt lực tập trung dầm D5.16 49 3.4 Kiểm tra lực cắt cho phép dầm D5.16 49 3.5 Bảng kết tính cốt thép giằng, chống dầm D5.16 50 3.6 So sánh cốt thép dầm D5.15 ví dụ tính tốn thực tế 52 DANH MỤC CÁC HÌNH Số Tên hình hiệu 1.1 Mặt dầm sàn tầng cơng trình Vesna Phân bố ứng suất ứng với trƣờng hợp chiều cao dầm: (a) 2.1 L/h=4, (b) L/h =2, (c) L/h=1 (d) L/h