Đặc điểm chủ yếu quy đổi về tải trọng kết cấu như sau: · Tải trọng ngang: Đối với công trình thấp tầng, tải trọng ngang tác dụng vào công trình không gây ra nhiều tác động bất lợi.. Sàn
Trang 1THUYẾT MINH THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG
PHẦN KẾT CẤU
DỰNG
ĐƠN VỊ TƯ VẤN : CÔNG TY CỔ PHẦN KIẾN TRÚC TONA
NĂM 2021
Trang 2CÔNG TY CỔ PHẦN KIẾN TRÚC TONA
THUYẾT MINH THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG
PHẦN KẾT CẤU
DỰNG
ĐƠN VỊ TƯ VẤN : CÔNG TY CỔ PHẦN KIẾN TRÚC TONA
NĂM 2021
Trang 3I Lời nói đầu:
- Thuyết minh kết cấu được lập dựa trên nghiên cứu về trình độ lao động kỹ thuật, và vật liệu sẵn có tại địa phương
- Thuyết minh kết cấu được lập dựa trên các tiêu chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam, tham khảo một số tiêu chuẩn của nước ngoài
- Thuyết minh kết cấu phần móng dựa trên thao khảo báo cáo khảo sát địa chất công trình do chủ đầu tư cấp
- Thuyết minh kết cấu dựa trên: Quy mô, tính chất của từng hạng mục công trình
II Giải pháp kết cấu:
Yêu cầu chung:
- Trong thiết kế xây dựng vấn đề kết cấu chiếm vị trí rất quan trọng Việc chọn các hệ kết cấu khác nhau trực tiếp liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng và
độ cao các tầng, hệ thống kỹ thuật MEP, yêu cầu về kỹ thuật thi công và tiến độ thi công, giá thành công trình Đặc điểm chủ yếu quy đổi về tải trọng kết cấu như sau:
· Tải trọng ngang: Đối với công trình thấp tầng, tải trọng ngang tác dụng vào công trình không gây ra nhiều tác động bất lợi Tuy nhiên, để xét đến sự làm việc thực tế trong quá trình sử dụng của công trình
· Tải trọng thẳng đứng: Dựa vào hồ sơ kiến trúc, tham khảo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN-2737:1995
· Yêu cầu chống động đất: Công trình xây dựng là công trình mang tính chất xã hội, kiến trúc thuộc nhóm công trình nhà ở và công trình công cộng Vì vậy, trong thiết
kế kết cấu cần phải thiết kế chống động đất để không bị hư hại khi có động đất nhỏ, khi gặp động đất tương đương cấp thiết kế, qua sửa chữa vẫn có thể sử dụng bình thường, vì vậy cần đảm bảo kết cấu có tính dãn tốt
- Ngoài các yếu tố nêu trên: Công trình có sự liên kết giữa hai hệ kết cấu: Kết cấu bê tông cốt thép và hệ kết cấu thép Vì vậy, trong quá trình tính toán cần xem xét đến sự dãn nở về nhiệt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam
1 Các phương án cho hệ kết cấu chính:
a Sàn bê tông cốt thép:
Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến sự làm việc không gian của kết cấu 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
- Phương án sàn sườn toàn khối:
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
Ưu điểm: Tính toán đơn giản, chiều dày sàn nhỏ nên tiết kiệm vật liệu bê tông và thép, do vậy giảm tải đáng kể do tĩnh tải sàn Hiện nay đang được sử dụng phổ biến
ở nước ta với biện pháp thi công phong phú công nhân lành nghề, chuyên nghiệp nên thuận tiện cho việc lựa chọn biện pháp, tổ chức thi công
Trang 4…
Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn gây bất lợi cho công trình khi chịu tải trọng ngang
- Phương án sàn ô cờ:
Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương,chia bản sàn thành các ô 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 tính thẩm mĩ cao và không gian sử dụng lớn như: hội trường, câu lạc bộ
Nhược điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá
rộng cần bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng
- Phương án sàn không dầm(sàn nấm):
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 Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6-8m)
Kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình hiện đại
Nhược điểm: Tính toán phức tạp, chiều dày sàn lớn nên tốn kém vật liệu, tải trọng bản thân lớn gây lãng phí Yêu cầu công nghệ và trình độ thi công tiên tiến
Kết luận:
Căn cứ vào:
- Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu,tải trọng
- Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên
Mặt khác, dựa vào thực tế hiện nay Việt Nam đang sử dụng phổ biến là phương án sàn sườn bê tông cốt thép đổ toàn khối Nhưng dựa trên cơ sở thiết kế mặt bằng kiến trúc và yêu cầu về chức năng sử dụng của công trình Do vậy, TVTK lựa chọn phương án sàn sườn bê tông cốt thép đổ toàn khối cho các hạng mục công trình của
dự án
b Hệ kết cấu chịu lực:
- Hệ khung chịu lực được tạo thành từ các thanh đứng(cột) và các thanh ngang(dầm), liên kết cứng tại các chỗ giao nhau giữa chúng là nút Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt, thích hợp với các công trình công cộng Hệ thống khung có sơ đồ làm việc đơn giản, nhưng lại có nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn
- Qua xem xét đặc điểm của hệ kết cấu chịu lực trên, áp dụng đặc điểm của công trình, yêu cầu không quá khắt khe của kiến trúc Vì vậy tùy theo tính chất, quy mô và hình thức kiến trúc, đơn vị tư vấn thiết kế đề xuất sử dụng giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép, sàn sườn toàn khối
Trang 5…
2 Kết cấu móng:
a Tài liệu khảo sát địa chất:
Tài liệu báo cáo khảo sát địa chất do chủ đầu tư cung cấp
b Phương án móng:
- Phương án móng nông trên nền thiên nhiên:
Móng nông được sử dụng đối với công trình quy mô vừa và nhỏ (thường ≤ 5 tầng), tải trọng chân cột nhỏ Đây là loại móng rất phổ biến ở Việt Nam và là loại móng
"rẻ" nhất Loại móng này tận dụng khả năng làm việc của các lớp đất phía trên cùng Chính vì vậy khả năng ổn định về sức chịu tải (đại diện là chỉ tiêu sức chịu tải quy ước R0) và biến dạng (mô đun tổng biến dạng E0) của các lớp đất này quyết định tới
sự ổn định của công trình
- Phương án móng cọc:
Được sử dụng khi phương án móng nông không đáp ứng được về mặt kỹ thuật (không ổn định, biến dạng nhiều) hoặc chi phí xử lý nền trong móng nông quá tốn kém Có thể do địa tầng chủ yếu gồm các lớp đất yếu phân bố ở phía trên, đất tốt lại nằm sâu phía dưới, hoặc bề dày lớp đất tốt phía trên không đủ lớn, bề dày không ổn định, đất yếu lại phân bố ngay phía dưới với bề dày lớn Việc chọn giải pháp móng cọc phải có cơ sở, khi tính toán móng nông không đảm bảo kỹ thuật hoặc đảm bảo
kỹ thuật nhưng phương án gia cố móng tốn kém hơn phương án móng cọc
- Căn cứ vào quy mô, tính chất, tải trọng công trình, điều kiện mặt bằng vị trí xây dựng công trình và tài liệu khoan khảo sát địa chất nêu trên, đơn vị TVTK lựa chọn phương
Nhằm đáp ứng yêu cầu bài toán kỹ thuật nhưng đảm bảo tiết kiệm về kinh phí, thuận tiện trong công tác thi công, đơn vị TVTK đưa ra các modul kích thước tiết diện của hệ kết cấu chính như sau:
Trang 6…
1 Biệt thự đơn lập- BT-01
- Dầm điển hình: 150x350, 220x350, 220x400mm;
5.Các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng được áp dụng:
- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam
- Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng Kết cấu BTCT Kí hiệu quy ước, và thể hiện bản
vẽ TCVN 4612 : 1988
- Tiêu chuẩn TCVN 2737: 1995 – Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn TCXD 229: 1999 – Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 :1995
- Tiêu chuẩn TCXD 198: 1997 – Nhà cao tầng Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
- Tiêu chuẩn TCVN 9386: 2012 – Thiết kế công trình chịu động đất Tiêu chuẩn thiết
kế
- Tiêu chuẩn TCVN 10304: 2014 – Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn TCVN 7888: 2014 – Cọc bê tông lý tâm dự ứng lực Tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn TCVN 9393: 2012 – Cọc –Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục
- Tiêu chuẩn TCVN 9379:2012 – Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu xây dựng và nền
Nguyên tắc cơ bản để tính toán
- Tiêu chuẩn TCVN 9362:2012 – Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
- Tiêu chuẩn TCVN 1651:2008 – Thép cốt bê tông cán nóng
- Tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế
Trang 7…
- Tiêu chuẩn TCVN 5575: 2012 – Kết cấu thép Tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn TCVN 4453: 1995 – Kết cấu bê tông và BTCT toàn khối – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu
- Tiêu chuẩn TCVN 5573:2011 – Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn TCVN 9346:2012 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Yêu cầu bảo
vệ chống ăn mòn trong môi trường biển – Tiêu chuẩn thiết kế
- Tiêu chuẩn tham khảo: tiêu chuẩn Anh (BS 8110-97)
- Tiêu chuẩn tham khảo: tiêu chuẩn Mỹ (CSA-A.23-1994)
- Chương trình Etabs version 9.7.4; Etabs 2016 v16.2.1; Safe 12.3.2
III Tính toán
1 Sơ đồ tính toán
Tính toán theo sơ đồ khung không gian; tải trọng bản thân của cột, dầm, sàn chương trình Etabs tự động tính Tải trọng hoàn thiện (tường xây, gạch lát, vữa lót được lập thành bảng tính dưới dạng bảng trong Excel)
2 Tải trọng tính toán xác định theo TCVN 2737:1995 (xem phụ lục)
3 Tính toán nội lực:
a Nội lực được tính toán bằng chương trình Etabs 9.7.4; Etabs 2016 v16.2.1
Sơ đồ tính nội lực là sơ đồ không gian
Tải trọng tác dụng vào công trình:
+ Tĩnh tải + hoạt tải được đưa vào dưới dạng tải phân bố đều trên bản
+ Tải trọng tường được đưa vào dưới dạng tải phân bố đều trên dầm
+ Tải trọng gió quy về lực tập trung đặt tại tâm khối lượng các sàn
+ Tải trọng động đất: Không tính toán tải trọng động đất
b Các trường hợp tải trọng
+ Dead: Tải trọng bản thân tiêu chuẩn
+ Live: Hoạt tải tiêu chuẩn
+ Wall: Tĩnh tải tường tiêu chuẩn
+ SDL: Tĩnh tải cấu tạo sàn tiêu chuẩn
+ WinX: Tải gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương X
+ WinY: Tải gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương Y
+ WinXX: Tải gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương -X
+ WinYY: Tải gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương –Y
Trang 8- Nội lực có được sau khi chạy Etabs là cơ sở đi tính toán, thiết kế kết cấu
d Tổ hợp tải trọng tính toán theo trạng thái giới hạn II:
Trang 9PHỤ LỤC TÍNH TOÁN KẾT CẤU
MẪU NHÀ: BIỆT THỰ ĐƠN LẬP-BT-01
Trang 10A.Mô tả công trình
B Vật liệu sử dụng trong kết cấu công trình
C Tính toán tải trọng đứng tác dụng lên công trình
D Tính toán tải trọng gió
E tính toán tảI trọng động đất
E tổ hợp tải trọng
g Tính toán chi tiết các cấu kiện
Thuyết minh tính toán kết cấu phần phụ lục tính toán
Trang 11A.Mô tả công trình
- Chủ đầu tư: Tổng Công ty cổ phần đầu tư phát triển xây dựng
- Tên công trình : Mẫu biệt thự Đơn Lập - BT.01
- Vị trí xây dựng : Khu đô thị mới Nam Vĩnh Yên
- Nhóm công trình: Nhóm III - thuộc loại công trình công cộng.
- Đặc điểm kết cấu : Kết cấu BTCT đổ toàn khối Phương án kết cấu móng là móng bè BTCT Phương án kết cấu phần thân là Kết cấu cột, dầm, sàn BTCT toàn khối
- Các thông số chính của công trình :
+ chiều rộng max theo phương Y : 11,6 m
B Vật liệu sử dụng trong kết cấu công trình
Trang 12KÝ hiÖu Rb (MPa) Rbt(MPa)
Eb (x103MP a)
M¸c t−¬ng
®−¬ng
¸p dông cho cÊu kiÖn
dÇm sµn, cét v¸ch, cÇu thang, lanh t«,
Eb (x104MP a)
Rsn
Rs,ser(Mp a)
Trang 131 Những căn cứ tính toán :
- Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737:1995
- Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất TCVN 9386:2012
- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép TCVN 5574:2012
- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép TCVN 5575:2012
- Tiêu chuẩn TCVN 9346:2012: kết cấu bê tông và bê tông cốt thép yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn trong môI trường biển
- Báo cáo khảo sát địa chất
- Tiêu chuẩn nước ngoài BS 8110-97, SNiP.
- Các bản vẽ thiết kế phần kiến trúc của công trình ( 01 bộ).
- Các tài liệu chuyên môn liên quan.
T.trọng tc (daN/m2)
T.trọng tt (daN/m2)
Tường 220:
Hai lớp vữa trát
Gạch
Chiều dày(cm)
Các lớpVL
H.số vượt tải (n)
Bản sàn BTCT
Trát trần
Tĩnh tải phụ thêm
T.trọng tt (daN/m2)
Gạch lát
Các lớp sàn dày(cm) Chiều
C Tính toán tải trọng đứng tác dụng lên công trình
Thuyết minh tính toán kết cấu
Trang 14ChiÒu dµy(cm)
H.sè v−ît t¶i (n)
T.träng tc (daN/m2)
T.träng tc (daN/m2)
T.träng tt (daN/m2)
T.träng tt (daN/m2)
T−êng 220:
ChiÒu dµy(cm)
H.sè v−ît t¶i (n)
ChiÒu dµy(cm)
H.sè v−ît t¶i (n)
T.träng tc (daN/m2)
H.sè v−ît t¶i (n)
T.träng tc (daN/m2)
Trang 15T.träng tt (daN/m2)
H.sè v−ît t¶i (n) ChiÒu
dµy(cm)
Trang 161 Tải gió tĩnh
- Vị trí công trình : Vĩnh Phúc
Theo TCVN 2737-95 công trình thuộc vùng gió II-B
Tải trọng gió tiêu chuẩn :
Giá trị chiết giảm theo vùng : 0 (daN/m2) (I-A : 10; II-A : 12; III-A : 15 )
Giá trị tiêu chuẩn tổng cộng : 95 (daN/m2)
Giá trị tiêu chuẩn áp lực gió theo độ cao z so với mốc chuẩn :
W = WoxKxC
Wtt = γγγγxWoxKxC ,trong đó :
K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo chiều cao, tra bảng
C: hệ số khí động phụ thuộc theo hình dạng của công trình
D Tính toán tải trọng gió
Thuyết minh tính toán kết cấu
Trang 17F TÝnh to¸n chi tiÕt c¸c cÊu kiÖn
ThuyÕt minh tÝnh to¸n kÕt cÊu
Trang 18ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 13:52
3-D View - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 19ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 13:55
Plan View - T1 - Elevation 3.9 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 20ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 13:56
Plan View - T2 - Elevation 7.5 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 21ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:10
Plan View - T2 - Elevation 7.5 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 22ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:11
Plan View - T3 - Elevation 10.8 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 23ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:11
Elevation View - 1 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 24ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:12
Elevation View - 2 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 25ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:12
Elevation View - 3 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 26ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:13
Elevation View - 4 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 27ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:13
Elevation View - 5 - KN-m Units
ff
ETABS
Trang 28ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:14
Plan View - T1 - Elevation 3.9 Uniform Loads GRAVITY (LIVE) - Ton-m Units
ff
ETABS
Trang 29ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:16
Plan View - T1 - Elevation 3.9 Uniform Loads GRAVITY (LIVE) - Ton-m Units
ff
ETABS
Trang 30ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:17
Plan View - T2 - Elevation 7.5 Uniform Loads GRAVITY (LIVE) - Ton-m Units
ff
ETABS
Trang 31ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:17
Plan View - T2 - Elevation 7.5 Uniform Loads GRAVITY (TS) - Ton-m Units
ff
ETABS
Trang 32ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:17
3-D View Frame Span Loads (TT) - Ton-m Units
ff
ETABS
Trang 33ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:22
Plan View - T2 - Elevation 390 Longitudinal Reinforcing (BS8110 97) - KN-cm Units
ff
ETABS
Trang 34ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:22
Plan View - T3 - Elevation 750 Longitudinal Reinforcing (BS8110 97) - KN-cm Units
ff
ETABS
Trang 35ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:22
Plan View - TM1 - Elevation 1080 Longitudinal Reinforcing (BS8110 97) - KN-cm Units
ff
ETABS
Trang 36ETABS v9.7.4 - File: BT01maithai - October 16,2020 14:23
Elevation View - A Longitudinal Reinforcing (BS8110 97) - KN-cm Units
ff
ETABS