TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG BÊTÔNG CỐT THÉP ĐỀ TÀI TIN HỌC THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỌC VÀ TH.
Trang 21 Tên đề tài
- Xây dựng: “Thiết kế chung cư cao tầng bê tông cốt thép”
- Tin học: “Thiết kế chương trình tính toán bố trí cọc và thép đài cọc”
2 Nội dung đề tài
Thiết kế giao diện chương trình
Kết quả kiểm thử và đánh giá
3 Giáo viên hướng dẫn
- Phần Xây dựng : Ths Trần Việt Tâm
Trang 3XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn xây dựng
Ths Trần Việt Tâm
Giáo viên hướng dẫn tin học
Ths Dương Diệp Thúy
Trang 4MỤC LỤC THUYẾT MINH
PHẦN I: KIẾN TRÚC 12
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 12
I.GI ỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH: 12
II.K Ỹ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ: 12
III.GI ẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 13
1.M ặt bằng và phân khu chức năng: 13
2.M ặt đứng công trình: 15
3.H ệ thống giao thông: 17
IV.GI ẢI PHÁP KỸ THUẬT: 17
1.H ệ thống điện: 17
2.H ệ thống nước: 17
3.Thông gió: 17
4.Chi ếu sáng: 17
5.Phòng cháy thoát hi ểm: 18
6.Ch ống sét: 18
7.H ệ thống thoát rác: 18
PHẦN II: KẾT CẤU 20
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 20
I.L ỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 20
1.H ệ kết cấu chịu lực thẳng đứng: 20
2.H ệ kết cấu chịu lực nằm ngang: 20
a.H ệ sàn sườn: 21
b.H ệ sàn ô cờ: 21
c.H ệ sàn không dầm: 22
d.Sàn không d ầm ứng lực trước: 22
Trang 53.K ết luận: 23
II.L ỰA CHỌN VẬT LIỆU: 23
a.Bê tông: 24
b.C ốt thép: 24
III.HÌNH D ẠNG CÔNG TRÌNH: 25
1.Theo phương ngang: 25
2.Theo phương đ ứng: 25
3.C ấu tạo các bộ phận liên kết: 26
IV.CH ỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN: 26
1.Ch ọn sơ bộ chiều dày sàn: 26
2.Ch ọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: 27
3.Ch ọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: 28
4.Ch ọn sơ bộ kích thước tiết diên vách: 35
5.Ch ọn sơ bộ kích thước cầu thang máy, cầu thang bộ: 36
a.Kích thư ớc sơ bộ cầu thang máy: 36
b.Kích thư ớc sơ bộ cầu thang bộ: 36
CHƯƠNG II: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH 38
I. KHAI BÁO T ẢI TRỌNG TĨNH TẢI TÁC DỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 38
1.Giá tr ị tĩnh tải theo chức năng sử dụng các loại phòng: 38
2.T ổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn: 45
II.KHAI BÁO T ẢI TRỌNG HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH: 46
1.Ho ạt tải tác dụng theo chức năng phòng: 46
2.Ho ạt tải lên từng ô sàn: 46
III.TÍNH TOÁN T ẢI TRỌNG GIÓ: 47
CHƯƠNG III: TỔ HỢP NỘI LỰC 51
I.NH ẬP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 51
II.T Ổ HỢP NỘI LỰC: 51
Trang 6CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG TRỤC 6 70
I.TÍNH TOÁN D ẦM KHUNG TRỤC 6: 70
1.Cơ s ở lý thuyết: 70
2.Quá trình tính toán d ầm khung trục 6: 71
3.Ki ểm tra tính toán thép dầm khung trục 6: 73
4.K ết quả tính toán thép dầm khung trục 6: 84
5.Tính toán c ốt đai cho dầm khung trục 6: 89
II.TÍNH TOÁN C ỘT KHUNG TRỤC 6: 93
1.Cơ sở lý thuyết: 93
2.Quá trình tính toán c ột khung trục 6: 93
3.Ki ểm tra bố trí thép cột khung trục 6: 95
4.K ết quả tính toán thép cột khung trục 6: 110
5.Tính toán c ốt đai cho cột khung trục 6: 117
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 118
I.S Ố LIỆU TÍNH TOÁN: 118
1.Kích thư ớc sơ bộ: 118
2.V ật liệu: 118
3.T ải trọng: 118
a.Phương pháp tính toán: 118
b.T ĩnh tải: 120
c.Ho ạt tải: 120
d.T ổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn: 121
II.TÍNH TOÁN SÀN: 121
1.Tính toán c ốt thép: 121
2.Tính toán ô sàn S3: 122
a. N ội lực tính toán: 122
b. Tính toán c ốt thép chịu momen uốn: 123
Trang 73.Tín h toán ô sàn S1: 128
a. N ội lực tính toán: 128
b. Tính c ốt thép chịu momen uốn: 128
c. Ki ểm tra khả năng chịu cắt của bản: 129
CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH TRỤC 6 131
I GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH: 131
II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH: 131
III CƠ SỞ TÍNH TOÁN 134
IV SỐ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH 137
V PHƯƠNG PHÁP CỌC ÉP 138
1.Ch ọn chiều sâu chôn móng và chiều dày đài: 138
2.Ch ọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc: 139
3.Tính toán s ức chịu tải của cọc: 140
a.S ức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu: 140
b.S ức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: 141
c.S ức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT: 143
d.S ức chịu tải thiết kế của cọc: 143
4.Xác đ ịnh số cọc và bố trí trong cọc: 144
a.Nguyên t ắc bố trí cọc trong đài: 144
b.Xác đ ịnh số lượng cọc: 144
5.Ki ểm tra cọc theo điều kiện cẩu cọc và dựng cọc: 146
6.Ki ểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 147
7.Ki ểm tra độ lún của móng cọc ép: 152
8.Ki ểm tra điều kiện xuyên thủng của móng cọc ép: 163
9.Tính cư ờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt 166
10.Tính toán c ốt thép cho đài móng cọc ép: 171
a.Sơ đ ồ tính: 171
Trang 8b.Ngo ại lực tác dụng: 171
c.Xác đ ịnh mômen trong đài: 172
d.Tính toán c ốt thép trong đài: 172
e.K ết quả tính toán: 172
VI.XÉT PHƯƠNG ÁN MÓNG C ỌC ÉP CHO CÔNG TRÌNH: 175
PHẦN III: TIN HỌC 178
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 179
I ĐẶT VẤN ĐỀ: 179
II ỨNG DỤNG TIN HỌC VÀ TỰ ĐỘNG HÓA CHO TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP: 180
1 Phần mềm trong nước 180
2 Phần mềm ngoài nước 183
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 185
I XÁC ĐỊNH YÊU CẦU BAN ĐẦU: 185
1.Thu ật ngữ và định nghĩa: 185
2.Tài li ệu thiết kế công trình: 185
3.V ật liệu móng cọc: 185
II.LÝ THUY ẾT TÍNH TOÁN MÓNG: 185
1.Chi ều sâu đáy đài: 185
2.Ch ọn các đặc trưng của móng cọc: 186
3.Xác đ ịnh số cọc và bố trí trong cọc: 186
a.Nguyên t ắc bố trí cọc trong đài: 186
b.Xác đ ịnh số lượng cọc: 187
c.Kích thư ớc đài cọc: 187
4.Ki ểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 188
5.Tính toán ki ểm tra đài: 189
a.Ki ểm tra điều kiện xuyên thủng của móng cọc ép: 189
Trang 9b.Ki ểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt: 190
6.Xác đ ịnh và bố trí cốt thép đài: 190
a.Sơ đ ồ tính: 190
b.Ngo ại lực tác dụng: 190
c.Xác đ ịnh mômen trong đài: 190
d.Tính toán cốt thép trong đài: 191
CHƯƠNG III: THUẬT TOÁN 192
I PHÂN TÍCH THIẾT KẾ: 192
1.D ữ liệu đầu vào: 192
2.D ữ liệu đầu ra: 192
3.K ết quả xuất bản vẽ: 193
II.CÁC KH ỐI CHỨC NĂNG TRONG THUẬT TOÁN: 193
III.THU ẬT TOÁN: 194
1.Thu ật toán tổng thể: 194
2.Nh ập dữ liệu: 194
3.B ố trí cọc và xác định kích thước đài: 195
4.Ki ểm tra đài cọc: 196
5.B ố trí thép đài: 201
CHƯƠNG IV: NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 203
I.PASCAL: 203
II.VISUAL BASIC: 203
III.NGÔN NG Ữ LẬP TRÌNH C++: 205
IV.NGÔN NG Ữ LẬP TRÌNH VB.NET: 206
V.MÃ HÓA CH ƯƠNG TRÌNH: 208
1.Modul bi ến: 208
2.B ố trí cọc và xác định kích thước đài: 209
a.Tính toán s ố lượng cọc: 209
Trang 10b.T ự động bố trí cọc: 209
c.Tính kích thư ớc đài: 213
d.T ải trọng tác dụng lên cọc: 213
3.Ki ểm tra: 213
a.Ki ểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 213
b.Ki ểm tra đâm thủng của cột: 214
c.Ki ểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt: 214
4.Tính toán thép đài c ọc: 215
5.Modul l ệnh vẽ: 216
CHƯƠNG V: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG TRÌNH 219
I VÍ DỤ TÍNH TOÁN: 219
1.B ộ số liệu 1: 219
a.T ải trọng: 219
b.V ật liệu: 219
c.S ố liệu cột: 220
d.Thông s ố cọc: 220
e.Thi ết kế đài: 220
2.B ộ số liệu 2: 220
a.T ải trọng: 220
b.V ật liệu: 221
c.S ố liệu cột: 221
d.Thông s ố cọc: 221
e.Thi ết kế đài: 222
II GIAO DIỆN CHÍNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH: 223
III.SO SÁNH K ẾT QUẢ: 227
1.So sánh k ết quả chương trình và tính thủ công: 227
2.So sánh k ết quả chương trình và phần mềm khác: 227
Trang 11a.K ết quả tính của RDSuite: 227
b.K ết quả tính của chương trình: 228
IV.PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG TR ÌNH TỰ LẬP: 229
1.L ợi ích của phần mềm: 229
2.H ạn chế của phần mềm: 230
CHƯƠNG V: HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 231
TÀI LIỆU THAM KHẢO 232
Trang 12LỜI MỞ ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành xây dựng đóng một vai trò hết sức quan trọng. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành xây dựng cũng có những bước tiến đáng kể. Để đáp ứng được nhu cầu ngày càn cao của xã hội về nơi ở và môi trường làm việc tiện nghi hiện đại, chúng ta cần có một nguồn lực trẻ là các
“Thiết kế chung cư cao tầng Home Hà Nội – Thiết kế chương trình tính toán bố trí cọc và thép đài cọc ” . Nội dung đồ án gồm có hai phần:
- Phần I: Xây dựng: Kiến trúc và kết cấu công trình.
- Phần II: Tin học: Thiết kế phần mềm tin học.
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy – Cô trường Đại học Xây dựng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá cho em cũng như các bạn sinh viên trong suốt những năm qua.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Trần Việt Tâm và Cô giáo Dương Diệp Thúy, đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình qua. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè của em, những người luôn sát cánh bên em, đã tạo nguồn động lực rất lớn để em hoàn thành đồ án này.
Do thời gian hạn chế nên đồ án tốt nghiệp này không tránh khỏi những thiếu sót.
Em rất mong được sự chỉ dạy, góp ý của các thầy cô và các bạn.
Hà Nội, ngày 08 tháng 01 năm 2016
Trang 13
PHẦN A
XÂY DỰNG
(50%) - -
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
MSSV
LỚP
: TRẦN VIỆT TÂM : LÊ THỊ MINH : 1885.56
: 56TH1
Trang 14
PHẦN I
KIẾN TRÚC
(10%) - -
Trang 15
PHẦN I: KIẾN TRÚC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
I.GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH:
- Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao. Một bộ phận lớn nhân dân
có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp. Trong xu hướng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cư cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân. Chung cư Home Hà Nội là một công trình xây dựng thuộc dạng này.
- Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng
ít đi thì các dự án xây dựng chung cư cao tầng ở vùng ven là hợp lý và được khuyến khích đầu tư. Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu được tổ chức tốt và hài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh.
- Như vậy việc đầu tư xây dựng khu chung cư Home là phù hợp với chủ trương khuyến khích đầu tư của thành phố Hà Nội, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị.
II.KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ:
- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư
và giao thông ngoài công trình.
- Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng.
- Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không
có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ.
Trang 16III.GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:
1.Mặt bằng và phân khu chức năng:
Hình 1.1. Mặt bằng tầng hầm
Hình 1.2. Mặt bằng tầng điển hình
Trang 17- Chung cư gồm 11 tầng bao gồm: 1 tầng hầm, 9 tầng nổi và 1 tầng mái.
- Mặt bằng công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 44,8m chiều rộng 28,8m chiếm diện tích đất xây dựng là 1290,24m2.
Trang 203.Hệ thống giao thông:
- Hệ thống giao thông phương ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang.
- Hệ thống giao thông phương đứng là thang bộ và thang máy. Thang bộ gồm 2 thang, một thang đi lại chính và một thang thoát hiểm. Thang máy gồm 2 thang máy chính và 1 thang máy chở hàng và phục vụ y tế. Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng công trình. Thang máy
bố trí ở chính giữa công trình, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng.
IV.GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:
1.Hệ thống điện:
- Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu vực vào công trình thông qua phòng máy điện.
4.Chiếu sáng:
- Giải pháp chiếu sáng cho công trình được tính riêng cho từng khu chức năng dựa vào độ rọi cần thiết và các yêu cầu về màu sắc.
- Phần lớn các khu vực sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng và các loại đèn compact tiết kiệm điện. Hạn chế tối đa việc sử dụng các loại đèn dây tóc nung nóng. Riêng khu vực bên ngoài dùng đèn cao áp lalogen hoặc sodium loại chống thấm.
Trang 215.Phòng cháy thoát hiểm:
- Công trình bê tông cốt thép (BTCT) bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt.
7.Hệ thống thoát rác:
- Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác, được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Gen rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây
ô nhiễm môi trường.
Trang 22
PHẦN II
KẾT CẤU
(40%) - -
Trang 23
+ Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng.
+ Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất.
+ Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách
và truyền xuống móng).
+ Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh.
- Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp. Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)
- Công trình chung cư Home Hà Nội được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung đồng thời kết hợp với lõi cứng. Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột được bố trí ở giữa và xung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình.
2.Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang:
- Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò:
+ Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn…) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền.
+ Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau.
Trang 24- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều 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.
- 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.
Trang 25+ 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.
Trang 26+ Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn đẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.
+ Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường. + Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép chịu lực được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiện được cốt thép.
- Nhược điểm:
+ Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện nhiều khó khăn trong thi công.
+ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hóa hiện nay thì điều này là yêu cầu tất yếu.
+ Thiết bị giá thành cao.
3.Kết luận:
- Phương án chịu lực theo phương đứng là hệ kết cấu chịu lực khung đồng thời kết hợp với lõi cứng.
- Phương án chịu lực theo phương ngang là phương án hệ sàn sườn có dầm.
II.LỰA CHỌN VẬT LIỆU:
- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng khá nhỏ, khả năng chống cháy tốt.
- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp
- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)
- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình
- Vật liệu có giá thành hợp lý
- Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính
Trang 27- Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong kết cấu nhà cao tầng.
Trang 281.Theo phương ngang:
- Mặt bằng công trình chung cư có hình dạng đơn giản, có tích chất đối xứng cao. Các bộ phận kết cấu chịu lựu chính của nhà cao tầng như lõi cứng, khung được bố trí đối xứng nên khả năng chịu tải trọng ngang và tính chống xoắn của công trình tốt. Trong trường hợp các kết cấu này không thể bố trí đối xứng thì cần phải có các biện pháp đặc biệt chống xoắn cho công trình theo phương đứng.
- Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau chóng nhất tới móng công trình.
- Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có các cánh mỏng và kết cấu dạng công son theo phương ngang vì các loại kết cấu này rất dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất
và gió bão.
2.Theo phương đứng:
- Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kế đều hoặc thay đổi đều giảm dần lên phía trên.
- Cần tránh sự thay đổi đột ngột độ cứng của hệ kết cấu (như làm việc thông tầng, giảm cột hoặc thiết kế dạng cột hẫng chân cũng như thiết kế dạng sàn dật cấp).
- Trong các trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có các biện pháp tích cực làm cứng thân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu.
Trang 293.Cấu tạo các bộ phận liên kết:
- Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tĩnh cao để trong trường hợp bị hư hại do các tác động đặc biệt nó không bị biến thành các hệ biến hình.
- Các bộ phận kết cấu được cấu tạo làm sao để khi bị phá hoại do các trường hợp tải trọng thì các kết cấu nằm ngang sàn, dầm bị phá hoại trước so với các kết cấu thẳng đứng: cột, vách cứng.
IV.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN:
1.Chọn sơ bộ chiều dày sàn:
- Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang. Sàn không
bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang. Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang. Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầm khác trong sàn.
- Đặt h blà chiều dày bản. Chọn h btheo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công. Ngoài ra cũng cần h bhmintheo điều kiện sử dụng.
- Tiêu chuẩn TCVN 5574-2012 (điều 8.2.2) (thay cho TCXDVN 356-2005 (điều 8.2.2) ) quy định:
Trang 31Chọn chiều cao dầm phụ ta ̣i vi ̣ trı́ thông tầng: hd = 40cm, bề rộng dầm bd =20cm
3.Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:
- Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn. Cùng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên.
- Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công.
- Về kiến trúc, đó là yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian. Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa.
- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định.
- Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông. Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2; 5 hoặc 10 cm.
- Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng.
- Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” của GS.TS Nguyễn Đình Cống, tiết diện cột A được xác định theo công thức:
b
kN A R
- Trong đó:
Trang 32+ R b - Cường độ tính toán về nén của bê tông. Rb= 145(daN/cm2) cường độ chịu nén của bê tông B25.
2 0
1, 2.10.0,1.360.680
2025,93( ) 145
1, 2.10.0,14.360.680
2836, 03( ) 145
Trang 33-
2 0
2 0
1, 0.10.0,1.680.720
3376, 55( ) 145
1, 0.10.0,14.680.720
4727,17( ) 145
Trang 34BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC 3-A
Ac chọn
Ac chọn
Trang 35
Trang 36
Ac chọn
Ac chọn
Trang 37Ac chọn
Ac chọn
Trang 38Hình 2.2. Mặt bằng bố trí cột cho công trình
4.Chọn sơ bộ kích thước tiết diên vách:
- Kích thước vách được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất…
- Hệ lõi cầu thang máy: tầng hầm tầng mái chọn dày 300mm.
Hình 2.3. Vách thang máy
Trang 395.Chọn sơ bộ kích thước cầu thang máy, cầu thang bộ:
a.Kích thước sơ bộ cầu thang máy:
Trang 40Hình 2.5. Mặt bằng kết cấu tầng 3