Thuyết minh tính toán thiết kế kết cấu nhà văn hóa Đông La

Công trình Nhà văn hóa Đông La. Địa điểm: Thôn Đồng Nhân, xã Đông La. Công trình xây mới gồm 2 tầng nổi , không có tầng hầm  Kích thước mặt bằng trung bình: 16x14m  Tầng 1: cao 4.95m  Tầng 2: cao 4.9m

Trang 1

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU

HẠNG MỤC: NHÀ VĂN HÓA ĐÔNG LA

Trang 2

THUYẾT MINH THIẾT KẾ KẾT CẤU

THUYẾT MINH THIẾT KẾ KẾT CẤU

1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Công trình Nhà văn hóa Đông La

Địa điểm: Thôn Đồng Nhân, xã Đông La

Công trình xây mới gồm 2 tầng nổi , không có tầng hầm

 Kích thước mặt bằng trung bình: 16x14m

 Tầng 1: cao 4.95m

 Tầng 2: cao 4.9m

2 YÊU CẦU CHUNG VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

 An toàn bền vững theo tính chất của công trình và theo thời gian

 Đảm bảo các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ, kỹ thuật của của công trình

 Vật liệu sử dụng phù hợp với giải pháp kết cấu và khả thi cho thi công

 Tuân thủ các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành

3 CƠ SỞ THIẾT KẾ

3.1 Hồ sơ bản vẽ

 Bản vẽ bộ môn Kiến trúc của công trình

 Bản vẽ của các bộ môn Cơ điện của công trình

3.2 Các tài liệu

3.2.1 Các Tiêu chuẩn, Quy phạm áp dụng trong tính toán

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

TCXDVN 229 : 1999 Hướng dẫn xác định thành phần động của tải trọng Gió theo TCVN

2737:1995 TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

TCVN 1651 : 2008 Thép cốt bê tông

TCVN 5574 : 2018 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5575 : 2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

Trang 3

TCVN 5573 : 2011 Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

TCVN 10304:2014 Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc

QCVN 02:2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây

dựng

Trang 4

Trang 5

4.3 Tải trọng gió

Tải trọng gió được tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-95 tại huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội có W0 = 0.95 kN/m2 (Vùng II-B), giá trị trên được lấy theo chu kỳ lặp 50 năm Dạng địa hình C

Công trình có chiều cao < 40m, do đó theo quy định của tiêu chuẩn không cần xét đến thành phần động của tải trọng gió

Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió là 1.2

(Chi tiết xem phụ lục tính toán)

 Tải trọng do va chạm mạnh như xe tải, máy bay

 Tải trọng do thi công

Trang 6

5 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU

5.1 Giải pháp kết cấu phần thân

Hệ thống kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung bê tông cốt thép đổ tại chỗ Giải pháp hệ thống khung sàn truyền thống này là hệ thống kết cấu có khả năng chịu lực tốt, tính khả thi cao và kinh tế cho công trình, phù hợp với quy mô công trình, điều kiện và trình độ thi công ở Việt Nam

Trang 7

5.3.4 Kết cấu tường xây, khối xây

 Đối với tường sử dụng gạch bê tông không nung với kích thước tường thô là 100, 200 mm; vữa xi măng mác 75

6 PHÂN TÍCH KẾT CẤU

Kết cấu được tiến hành phân tích tổng thể (3D) bằng phần mềm phân tích kết cấu ETABS; đây là phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn và chuyên dụng cho công trình nhà dân dụng Các điều kiện chuyển vị, điều kiện ổn định tổng thể và ổn định cục bộ của các cấu kiện được tính toán, kiểm tra phù hợp với Tiêu chuẩn & Qui phạm xây dựng hiện hành

Trang 8

Trang 9

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHẦN 1: TẢI TRỌNG VÀ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

Trang 10

D

X

Y ZZ XETABS

3-D View

Trang 11

1 2 3 4

A B C

Trang 12

1 2 3 4

A B C

DD22x45

Trang 13

1 2 3 4

A B C

Trang 14

1 2 3 4

A B C

DD22x20 D22x20 D22x20

Trang 15

* Tiêu chuẩn áp dụng

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

- TCXD 229:1999 - Hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng Gió

- TCVN 9386:2012 - Thiết kế công trình chịu động đất

Trang 17

Quy đổi trên lượng: 4 m; Qtc = 2.0 kN/m; Qtt = 2.10 kN/m

Quy đổi trên lượng: 5.6 m; Qtc = 2.80 kN/m; Qtt = 2.94 kN/m

Tải trọng quy đổi phân bố theo chiều dài

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

(Trang 3/5)

KCS TMT - Phần mềm thuyết minh tính toán tải trọng

Trang 18

Tải trọng quy đổi phân bố theo chiều dài

- Buồng vệ sinh phòng bida (Nhà hưu trí, nhà điều dưỡng) 2 1.2 2.4

- Phòng hội họp, phòng đợi (Không có gắn ghế cố định) 5 1.2 6.0

- Sảnh, cầu thang, hành lang (Văn phòng, phòng thí nghiệm) 3 1.2 3.6

(Trang 4/5)

Trang 19

Các giá trị quy đổi

III TẢI TRỌNG GIÓ

Địa điểm xây dựng: Huyện Hoài Đức - Hà Nội

Vùng gió: II-B

Hệ số độ tin cậy của tải trọng Gió: 1.2

Công trình có chiều cao bé hơn 40m, nên theo quy định của tiêu chuẩn không cần phải xét đến thành phần động của tải trọng Gió

(Chi tiết xem bảng tính toán kèm theo)

IV TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Địa điểm xây dựng: Huyện Hoài Đức - Hà Nội

Đỉnh gia tốc nền tham chiếu (Agr): 0.1123*g

Hệ số tầm quan trọng: 0.75

Loại nền đất: C

Gia tốc nền thiết kế (Ag): 0.0842*g

Đánh giá mức độ động đất theo TCVN 9386:2012 : Động đất mạnh (Ag > 0.08*g)

Cần tính toán cấu tạo kháng chấn (Chi tiết xem bảng tính toán kèm theo)

(Trang 5/5)

Trang 20

* Đặc điểm công trình

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Hà Nội

Quận, huyện: Huyện Hoài Đức

Vùng gió: II-B

Dạng địa hình: C

- Cao độ của mặt đất so với mặt móng (m): 1.0

- Kết cấu trên mái cao 1.6 m, thẳng đứng

- kj : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

- c : hệ số khí động, lấy tổng cho mặt đón gió và khuất gió bằng: 1.4

- Hj : chiều cao đón gió của tầng thứ j

Ghi chú: Zj là cao độ của tầng thứ j so với mặt đất

* Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió, Wj, tác động lên tầng thứ j được xác định theo công thức:

- Hệ số độ tin cậy

Tải trọng kết cấu phụ trên mái (nếu có) được tính toán và cộng gộp vào tải trọng tác dụng lên tầng mái trong các bảng dưới đây

Trang 21

* Bảng giá trị tải trọng gió theo phương Y:

Trang 22

* Đặc điểm công trình

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Hà Nội

Quận, huyện: Huyện Hoài Đức

BẢNG TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ PHỔ PHẢN ỨNG THIẾT KẾ

(Theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012)

Hệ khung, hoặc tương đương khung

Ghi chú Thông số

- Gia tốc nền quy đổi

C g

d D

g C

g d

D C

g d

C B

B g

d B

a T

T T q S a T

S T

T

a T

T q S a T

S T T T

q S a T S T T T

q T

T S

a T S T

T

.

;

5 2 max :

.

; 5 2 max :

5 2 :

3

2 5 2 3

2 :

0

b

Trang 23

* Bảng giá trị của phổ phản ứng thiết kế

(s)

Sd (m/s2) STT

T (s)

Sd (m/s2)

C g

d D

g C

g d

D C

g d

C B

B g

d B

a T

T T q S a T

S T

T

a T

T q S a T

S T T T

q S a T S T T T

q T

T S

a T S T

T

.

;

5 2 max :

.

; 5 2 max :

5 2 :

3

2 5 2 3

2 :

Trang 24

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

PHẦN 2: TÍNH TOÁN KIỂM TRA PHẦN THÂN

Trang 25

No Tên cột Story Frame_max T2 T3 As (req) Bố trí cốt thép As (prov)

Trang 26

No Tên cột Story Frame_max T2 T3 As (req) Bố trí cốt thép As (prov)

Trang 27

Quy định về áp dụng các hệ số điều kiện làm việc của bê tông

- Hệ số điều kiện làm việc: khi bê tổng đổ theo phương đứng, mỗi lớp dày trên 1.5m (hệ số = 0.85) Áp dụng

Hệ số quy đổi từ chiều cao thực sang chiều dài làm việc (Lo = k * H), giá trị k = 0.8

Các ký hiệu trong bảng tính

CN - Cột tiết diện chữ nhật T2, T3 - Lần lượt là kích thước cột theo trục 2 và trục 3 M2n, M3n - Mô men sau khi xét đến uốn dọc

TR - Cột tiết diện tròn H2, H3 - Chiều cao thực tế của cột khi uốn quanh trục 3 và trục 2 Rb - Cường độ bê tông (đã xét hệ số điều kiện làm việc)

CV - Thép bố trí đều trên chu vi N - Lực dọc trong cột Rs, Rsc - Cường độ chịu kéo và chịu nén của cốt thép R2 - Thép tập trung theo phương T2 M2, M3 - Mô men uốn quanh trục 2 và trục 3 As - Diện tích cốt thép tính toán

R3 - Thép tập trung theo phương T3 n2, n3 - Hệ số uốn dọc khi uốn quanh trục 2 và trục 3

Trang 28

No Frame Story Vị trí Tổ hợp Đặc điểm T2 T3 H2 H3 N M2 M3 n2 n3 M2e M3e Rb Rs Rsc As

Trang 29

Trang 30

Trang 31

* Vật liệu sử dụng

- Các chỉ tiêu tương ứng :

Rb = 11.5 MPa Rs = MPa Rsw_1 = MPa

Rbt = 0.9 MPa Rsc = MPa Rsw_2 = MPa

- Tính toán cốt thép kép theo giới hạn A = 0.35

(-)

M (+)

A s / S (prov)

(cm) (cm) (cm) (cm) (kNm) (kNm) (kN) (cm 2 ) (cm 2 ) (cm 2 ) (cm 2 ) (cm

2

/m)

(cm 2 /m)

170 210

Tính toán và bố trí cốt thép lớp dưới Kích thước

Trang 33

(-)

M (+)

A s / S (prov)

2

/m)

(cm 2 /m)

170 210

Trang 37

(-)

M (+)

A s / S (prov)

2

/m)

(cm 2 /m)

170 210

Trang 40

(-)

M (+)

A s / S (prov)

2

/m)

(cm 2 /m)

170 210

Trang 43

* §Æc trng vËt liÖu:

* Néi lùc trong thanh:

* KiÓm tra øng suÊt trong thanh:

* ChiÒu dµi tÝnh to¸n ®êng hµn gãc:

1 Theo kim lo¹i ®êng hµn:

TÝNH TO¸N THANH C¸NH TR£N HOP 100X40X4.2

Trang 44

* Đặc trưng vật liệu:

* Nội lực trong thanh:

* Kiểm tra ứng suất trong thanh:

* Chiều dài tính toán đường hàn góc:

1 Theo kim loại đường hàn:

TíNH TOáN THANH CáNH dưới HOP 100X40X4.2

Trang 45

* §Æc trng vËt liÖu:

* Néi lùc trong thanh:

* KiÓm tra øng suÊt trong thanh:

* ChiÒu dµi tÝnh to¸n ®êng hµn gãc:

1 Theo kim lo¹i ®êng hµn:

tÝnh to¸n thanh chèng hop 40x40x2

Trang 46

MÔ MEN UỐN TRONG SÀN (THEO PHẦN MỀM SAFE)

(Sàn tầng 1 , cao độ +2.600 m)

Trang 48

(Sàn tầng 2 , cao độ +4.900 m)

Trang 50

Y Lớp trên 120 1000 -3.8 10.0 0.033 0.983 1.10 10 200 3.93 OK

Trang 51

(Sàn mái tầng mái , cao độ +9.800m)

Trang 52

1 Sàn tầng : Sàn tầng mái cao độ +9.800 5 Sơ đồ :

Trang 53

1 Sơ đồ: Ô sàn trục (3~4)-(B~E) Tầng: MÁI CAO ĐỘ +9.150

Độ võng được xác định như sau: f= f1-f2+f3 trong đó

f1 : độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

f2: độ võng do tác dụng ngắn hạn do tác dụng của tải trọng thường xuyên

và tải trong tạm thời dài hạn.

f3: độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên

và tải trọng tạm thời dài hạn.

2 Kết quả kiểm tra:

2.1 Theo phương X

Chiều dài nhịp tính toán: L = 4.2 m

Độ võng cho phép: [d] = L / 250 = 16.8 mm (tại vị trí kiểm tra)

Độ võng dài hạn tuyệt đối giữa nhịp: 13.8 mm

Độ võng trung bình 2 gối: 12.1 mm

2.2 Theo phương Y

Chiều dài nhịp tính toán: L = 10.29 m

Độ võng cho phép: [d] = L / 250 = 41.2 mm (tại vị trí kiểm tra)

Độ võng dài hạn tuyệt đối giữa nhịp: 13.8 mm

Độ võng trung bình 2 gối: 2.2 mm

Kết luận: sàn đảm bảo điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

(EUROCODE 2 - 2004)

Trang 54

(Sàn mái tầng mái , cao độ +11.435m)

Trang 55

1 Sàn tầng : Sàn tầng mái cao độ +11.435 5 Sơ đồ :

Trang 56

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHẦN 3: TÍNH TOÁN PHẦN MÓNG

Trang 57

1 2 3 4

A B C

Trang 58

Cy = 220 mm Vật liệu sử dụng: Bê tông: B20

3 Sức chịu tải của nền đất

Sức chịu tải của nền đất được xác định theo Mục 4.6.9 TCVN 9362:2012, như sau:

A, B, D - các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của nền đất ở dưới đáy móng tính toán.

b, h - cạnh bé của đáy móng, và chiều sâu chôn móng.

gII, cII - trọng lượng thể tích và lực dính của lớp đất dưới đáy móng.

g'II - trọng lượng thể tích của lớp đất trên đáy móng.

(TCVN 9362:2012)

TÍNH TOÁN HỆ SỐ NỀN ĐẤT Kz

Tên lớp đất

Trang 59

- ptb là giá trị ứng suất trung bình dưới đáy móng

- pMx, My là giá trị lớn nhất trong các ứng suất do Mx và My tác dụng độc lập gây ra

- pmax là ứng suất lớn nhất dưới đáy móng do Mx và My tác dụng đồng thời gây ra

- Áp lực phụ thêm dưới đáy móng do khối lượng đất và bê tông móng: ppt = 30.0 (kN/m2)

5 Kiểm tra điều kiện về độ bền của nền đất (tải trọng tiêu chuẩn)

Áp lực trung bình lớn nhất dưới đáy móng: ptb_max = 187.0 > R = 185.4 (kN/m2

)

Áp lực lớn nhất do Mx và My độc lập: pMx,My_max = 187.0 < 1.2* R = 222.5 (kN/m2

)

Áp lực lớn nhất do Mx và My đồng thời: pmax = 187.0 < 1.5* R = 278.1 (kN/m2)

Áp lực bé nhất dưới đáy móng: pmin = 187.0 > 0 (kN/m2)

Kết luận: Thiết kế móng không thỏa mãn các điều kiện về độ bền của nền đất

6 Kiểm tra điều kiện về độ lún của nền đất

Áp lực trung bình lớn nhất dưới đáy móng: p = 187.0 kN/m2 (Trị tiêu chuẩn)

Áp lực tự nhiên của đất ở độ sâu đáy móng: pd = 27.8 kN/m2

Trang 60

* Ghi chú: Độ sâu z là độ sâu tính từ đáy móng

Độ sâu tắt lún quy ước: zu = 2.00 m

Trang 62

MÔ MEN DẦM MÓNG BĂNG

Trang 63

(-)

M (+)

A s / S (prov)

2

/m)

(cm 2 /m)

170 210

Trang 66

MÔ MEN BẢN SÀN MÓNG BĂNG

Trang 68

- b là hệ số phụ thuộc hệ số nở hông, lấy bằng 0,8

- Ei, hi là Modul biếng dạng và chiều dày lớp đất thứ i tính toán.

Si(mm)

S = ΣSi(mm)

Tiêu đề	Thuyết Minh Tính Toán Thiết Kế Kết Cấu Nhà Văn Hóa Đông La
Trường học	Trường Đại Học Xây Dựng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại	thuyết minh
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	69
Dung lượng	5,27 MB