Thiết Kế và Phân Tích Kết Cấu Chung Cư Trương Đình Hội Quận 8

MỤC LỤC

Quy mô xây dựng công trình B2

Giao thông đứng (cầu thang):Cầu thang bộ được thiết kế theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng (TCVN 6160-1996) với một số yêu cầu trích dẫn sau: Trong nhà cao tầng phải có ít nhất 2 lối thoát nạn để bảo đảm cho người thoát nạn an toàn khi có cháy, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho lực lượng chữa cháy hoạt động. Theo bố trí của tư vấn kiến trúc, công trình B2 đặt 2 bể nước ngầm với thể tích 68m3 và 3 bồn nước được đặt trên mái với thể tích mỗi bồn là 20m3 trong giới hạn của luận văn, sinh viên thiết kế bể nước ngầm với thể tích 68m3.

Phân Tích Sơ Bộ Kết Cấu Coâng Trình B2

  • 0.418 0.37 2.3 Kích thước cấu kiện

    Một hệ kết cấu hoàn hảo để chống lại các tác động uốn, cắt và dao động cho công trình là hệ vách (cột) được đặt cách trọng tâm hình học của công trình với khoảng cách xa nhất có thể (có nghĩa là để đạt đến sự hoàn hảo của kết cấu, nên bố trí hệ vách (cột) càng ra biên của công trình thì càng tốt). - Nhóm ô sàn S1: Nhóm sàn có hoạt tải sử dụng tính toán là hoạt tải sinh hoạt (phòng ngủ, phòng khách, nhà bếp), tính toán nội lực dạng sàn sườn toàn khối bản kê bốn cạnh - Nhóm ô sàn S2: Nhóm sàn có hoạt tải sử dụng tính toán là tải trọng của hành lang, tính.

    Hình 2.4: Kí hiệu vách và dầm
    Hình 2.4: Kí hiệu vách và dầm

    Tải Trọng

    • HOẠT TẢI - Sàn tầng hầm

      Hoạt tải thang máy được tra theo bản tra của nhà sản suất xác định được 2 lực đặt tại sàn phòng kỹ thuật thang máy, sau có chia đều cho diện tích ô sàn phòng kỹ thuật thang máy. Được xác định trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình.

      Thiết Kế Sàn Phẳng

      Phương án thiết kế sàn sườn .1 Mô tả kết cấu

        Có thể giải thích rằng phương pháp tra bảng sử dụng nhiều các giả thiết gần đúng để tính toán, bênh cạnh đó các trường hợp đặt tải chưa xét đến trường hợp đặt tải cách nhịp. Theo TCVN 356:2005 Trạng thái giới hạn thứ 2 nhằm đảm bảo điều kiện sử dụng bình thuờng của kết cấu: không cho hình thành cũng như mở rộng vết nứt quá mức, không có những biến dạng vượt quỏ giới hạn cho phộp (độ vừng, gúc xoay, gúc truợt và dao động).

        Hình 4.2: Các tổ hợp bất lợi của hoạt tải
        Hình 4.2: Các tổ hợp bất lợi của hoạt tải

        Phương án thiết kế sàn không sườn .1 Mô tả kết cấu

          Cấu tạo cốt thép (Tham khảo sách Kết cấu BTCT phần cấu kiện nhà cửa – Tác giả: Nguyễn Đình Cống, Ngô Thế Phong, Huỳnh Chánh Thiên – 1978, trang 80). Cốt thép phía dưới (chịu M dương) đặt ở phần giữa mỗi dải trên gối cũng như giữa nhịp được kéo dài ra mỗi phía kể từ chính giữa 1 đoạn s =0.35l.

          Hình 4.8: Giá trị mô men
          Hình 4.8: Giá trị mô men

          Phân Tích và Thiết Kế Keát Caáu Khung

          Tổ hợp tải trọng

          Theo TCVN 2737: 1995, khi có tác dụng đồng thời của hai hay nhiều tải trọng tạm thời thì việc tính toán phải thực hiện theo các tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng hay nội lực tương ứng. Tổ hợp tác động động đất với các tác động khác: Trong tổ hợp các hệ quả tác động đặc biệt, ngoài tải trọng động đất tác dụng theo phương ngang còn có các tác động khác.

          Phân tích nội lực bằng phần mềm ETABS

            Các phương pháp gần đúng này được giải dựa trên các sơ đồ đàn hồi, mặc dù chưa phản ánh đúng sự làm việc thực tế của vật liệu bê tông cốt thép nhưng một phần nào đó cũng cho sinh viên một công cụ để hình dung sự làm việc của công trình. Một điểm khác, giá trị xuất ra của ETABS nhỏ hơn phương pháp cộng dồn tải trọng, có thể giải thích là trong phương pháp công dồn là cách tính sơ bộ nên chưa xét đến sự phân bố nội lực theo độ cứng của các cấu kiện.

            Hình 5.3: Một số hình ảnh về xây dựng mô hình
            Hình 5.3: Một số hình ảnh về xây dựng mô hình

            Thiết kế cốt thép .1 Các cấu kiện dầm

              Việc giải chính xác cột nén lệch tâm xiên là khó khăn và tốn nhiều thời gian, trong giới hạn của luận văn này sinh viên sử dụng phương pháp tính gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng tương đương để tính toán cốt thép. Để kiểm tra và bố trí cốt thép dọc cho vách, một số tiêu chuẩn thiết kế thông dụng hiện nay như AS3600, ACI318 hay BS8110 đưa ra công thức xác định khả năng chịu lực dọc trục của vách hoặc cho phép thiết kế vách như cấu kiện chịu nén thông thường.

              Hình 5.15: Cách kí hiệu dùng cho việc lập biểu đồ tương tác
              Hình 5.15: Cách kí hiệu dùng cho việc lập biểu đồ tương tác

              Cấu tạo cốt thép theo yêu cầu kháng chấn

                - Phải bố trí ít nhất 1 thanh trung gian giữa các thanh thép ở góc dọc theo mỗi mặt cột hoặc vách để đảm bảo tính toàn vẹn của đầu mút dầm – cột hoặc vách. Đối với cốt đai kín được sử dụng làm cốt thép ngang trong dầm, cột hoặc tường, phải sử dụng cốt đai kín có móc uốn 1350 và dài thêm một đoạn bằng 10 φ sau móc uốn.

                Phân Tích và Thiết Kế Kết Cấu Đặc Biệt

                Trong chương này sinh viên thực hiện việc phân tích và thiết kế các kết cấu đặc biệt : Cầu thang bộ, Ram dốc từ tầng hầm lên mặt đất, Bể nước ngầm chứa nước sinh hoạt 6.1 Kết cấu cầu thang. Trong mục này, sinh viên thiết kế kết cấu cầu thang từ tầng 2 lên tầng 3 (là cầu thang điển hình cho toàn công trình B2).

                MẶT CẮT A-A

                Thông số ban đầu .1 Sơ bộ kích thước

                Tham khảo sách Kiến trúc (Tác giả Nguyễn Tài My). Sinh viên chọn. a) Các lớp vậy liệu ở bản thang b) Các lớp vậy liệu ở bản chiếu nghỉ Bản thang BTCT 140mm.

                Tính toán cốt thép

                Nhận xét: Giá trị hàm lượng cốt thép tính được bé hơn giá trị hàm lượng thép hợp lý. Kiến nghị giảm chiều dày bản cầu thang xuống còn 100mm Bảng 6.2: Tính toán cốt thép cầu thang lần 2.

                Kết cấu ram dốc .1 Thông số ban đầu

                  Theo tỉ lệ các cạnh, sinh viên phân loại bản ram dốc thành 3 loại ô bản như Hình 6.5, trong đó - Ô bản loại 1: Phân tích nội lực theo dạng bản 1 phương, sơ đồ tính là dạng console. Sau khi tính toán cốt thép dầm lần 1 sinh viên nhận thấy hàm lượng cốt thép lớn hơn nhiều so với hàm lượng cốt thép hợp lý [μ]=(0.6÷1.2) , kiến nghị tăng kích thước dầm lên.

                  Kết cấu bể nước ngầm

                    Giá trị mô men tại vị trí nhịp của Phương pháp gần đúng lớn gấp 2 lần Phương pháp phần tử hữu hạn có thể giải thích là: Trong Phương pháp gần đúng giả thiết tính toán là cắt 1 dải có bề rộng 1m theo phương đứng bản thành mà không xét đến ảnh hưởng của phương ngang bản thành, trong khi Phương pháp phần tử hữu hạn trình bày giá trị mô men theo cả 2 phương. Kết luận: Bể bị đẩy nổi trong trường hợp này, một số quan điểm khắc phục việc bị đẩy nổi - Mở rộng chân đáy bể nhằm tận dụng khối lượng đất bên trên bản đáy.

                    Hình 6.21: Kết quả nội lực bản đáy
                    Hình 6.21: Kết quả nội lực bản đáy

                    Thiết Kế Móng Cọc Bê Tông Ly Tâm Ứng Lực Trước

                    Dữ liệu tính toán 7.1.1.1 Dữ liệu địa chất

                    Trong chương này, sinh viên thiết kế móng cọc bê tông ly tâm ứng lực trước, tham khảo các quy định được nêu ra ở TCVN 7888:2008 và các thông số về cọc của công ty Phan Vũ (http://www.phanvu.vn/index.php). Tính toán sức chịu tải của cọc bê tông cốt thép ứng lực trước theo đất nền giống như cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn, riêng với việc tính sức chịu tải theo chỉ tiêu vật liệu làm cọc, sinh viên sử dụng các thông số mà nhà sản xuất cung cấp.

                    Sức chịu tải theo đất nền

                    Chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc Na 19 Chỉ số SPT của lớp đất dính bên thân cọc Nc 6 Chỉ số SPT của lớp đất rời bên thân cọc Ns 16.

                    Sức chịu tải theo vật liệu

                    Nhận xét: Giá trị mà sinh viên tính toán được chênh lệch không nhiều so với giá trị mà nhà sản xuất cung cấp, vậy sức chịu tải của vật liệu mà sinh viên sử dụng là đáng tin cậy. Sinh viên nhận thấy một điều nữa là giá trị sức chịu tải của cọc tính theo vật liệu làm cọc lớn hơn giá trị được tính theo cường độ đất nền vào khoảng 20% phù hợp với phương pháp ép cọc.

                    Thiết kế móng M2

                      Trong mục này, sinh viên trình bày kiểm tra xuyên thủng với chiều cao đài sau khi thực hiện việc tính lặp nhiều lần bằng bảng tính Excel mà sinh viên lập sẵn và đi đến việc chọn chiều cao đài cuối cùng như đã trình bày ở mục 7.1.1. Đáy tháp xuyên thủng ứng với góc 45o chỉ bao phủ một phần của cọc vì thế tháp xuyên được xác định lại bằng đường nối từ mép vách đến mép cọc như hình vẽ.

                      Hình 7.8: Biểu đồ lực cắt dọc theo cọc Bảng 7.14: Lực cắt dọc theo cọc được trình bày ở phụ lục
                      Hình 7.8: Biểu đồ lực cắt dọc theo cọc Bảng 7.14: Lực cắt dọc theo cọc được trình bày ở phụ lục

                      Tính toán móng đài bè M4

                        Để xác định được giá trị mô men tính toán cốt thép cho sàn, trong phần mềm SAFE cho phép ta chia bè móng thành các dải, nội lực trong dải được tính toán tích phân từ nội lực trên bề rộng dải. Để thuận tiện cho việc bố trí cốt thép, dựa vào giá trị mô men từ các dải theo 2 phương ta chia ra các vùng có giá trị mô men không chênh lệch nhau nhiều, chọn ra giá trị mô men lớn nhất trong từng vùng theo 2 phương để tính toán cốt thép.

                        Bảng 7.17: Bảng tính lún móng khối quy ước của móng M4
                        Bảng 7.17: Bảng tính lún móng khối quy ước của móng M4

                        Thieát Keá Móng Cọc Khoan Nhồi

                        Những phân tích sơ bộ .1 Phân nhóm móng

                        Do công trình có kể đến hệ quả tác động của động đất, nên ngoài việc tham khảo các tiêu chuẩn thiết kế cọc sinh viên còn tham khảo TCXDVN 375:2006. Nên sinh viên chọn đường kính cọc là 1000mm nhằm giảm số lượng cọc khoan nhồi, để dễ dàng cho việc thi công.

                        Sức chịu tải của cọc .1 Sức chịu tải theo đất nền

                          Chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc Na 19 Chỉ số SPT của lớp đất dính bên thân cọc Nc 12 Chỉ số SPT của lớp đất rời bên thân cọc Ns 16.

                          Thiết kế móng M2

                            Sinh viên tham khảo theo cách vẽ biểu đồ tương tác của cọc nén lệch tâm xiên có tiết diện tròn và cốt thép bố trí theo chu vi (Tham khảo sách Tính toán tiết diện cột BTCT của tác giả Nguyễn Đình Cống). Kiểm tra với các cặp nội lực (N,M): Ở đây để đơn giản cho việc tính toán, sinh viên thực hiện vẽ một vùng giới hạn các cặp nội lực nguy hiểm đối với cọc, điểm xa nhất của các vùng giới hạn này là tọa độ của của cặp (Pi max, Mmax).

                            Bảng 8.26: Bảng tính độ lún của MKQU
                            Bảng 8.26: Bảng tính độ lún của MKQU

                            Tính toán móng đài bè M4

                              Kiểm tra xuyên thủng cho cọc tại vị trí nguy hiểm: Cọc có phản lực đầu cọc lớn, tháp xuyên thủng không đi qua vị trí có lực nén bên trên truyền xuống. Dựa vào mặt bằng bố trí cọc cho móng ta có thể chia sơ bộ thành 2 loại dải: dải đi qua cọc và dải giữa nhịp.

                              Hình 8.13: Diện tích tháp xuyên thủng đài móng M4
                              Hình 8.13: Diện tích tháp xuyên thủng đài móng M4

                              Biện Pháp Thi Công Tầng Hầm Bằng Cừ LARSEN

                              Thông số chung

                                Nhằm mục đích ngăn nước và chắn đất trong hầu hết các trường hợp ứng dụng, cừ ván thép đã được sử dụng cho mọi kết cấu công trình tạm (làm xong nhổ lên) cũng như vĩnh cữu (đóng bỏ), và được dùng rộng rãi trong cầu tàu, giếng kín, đê kè, bãi để xe ngầm, ngăn chống cho các hố đào nền móng, xử lý nước thải, các đường vượt, hầm ngầm…. Một giải pháp có hệ thống, hoàn chỉnh dựa vào các nguyên tắc thiết kế giúp lựa chọn cừ ván thép phù hợp càng làm cho giải pháp này tăng thêm khả năng tiết kiệm chi phí, điều này giúp cừ ván thép càng trở nên tốt hơn so với việc sử dụng các loại vật liệu thay thế khác.

                                Kiểm tra ổn định cừ larsen trong quá trình thi công .1 Mô hình bằng phần mềm Plaxis

                                  Tải trọng xung quanh và tải thiết bị thi công sẽ được qui đổi thành tải phần bố đều q=20kN/m2, cách mép ngoài tường vây 1m, bề rộng tác dụng 10m, đặt tại mặt đất tự nhiên.