ĐỒ án tốt NGHIỆP CHUNG cư AN BÌNH –TP PHỦ lý

Nguyễn Xuân Lộc và hướng dẫn kết cấu của thầy PGS TS Hà Xuân Chuẩn Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xây dựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiện đại hơn

Sau 4,5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Hàng Hải, đồ án tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã

cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “CHUNG

CƯ AN AN BÌNH – THÀNH PHỐ PHỦ LÝ” Nội dung của đồ án gồm 3 phần:

- Phần 1: Kiến trúc công trình

- Phần 2: Kết cấu công trình

- Phần 3: Công nghệ và tổ chức xây dựng

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trường Khoa Công trình thủy, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá của mình cho em cũng như các bạn sinh viên khác trong suốt những năm học qua Đặc biệt, đồ án tốt nghiệp này cũng không thể hoàn thành nếu không có sự tận tình hướng dẫn phần kiến trúc của thầy ThS - KTS Nguyễn Xuân Lộc và hướng dẫn kết cấu của thầy PGS TS Hà Xuân Chuẩn

Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ thi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn sau này

Hải Phòng, ngày tháng 11 năm 2015

Sinh viên

LÊ VĂN THỌ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Tên công trình :

Chung cư An Bình - Thành phố Phủ Lý

Công trình với quy mô 8 tầng, vị trí xây dựng tại khu đô thị mới Hòa Phong – Tp Phủ Lý.– Hà Nam Khu đô thị nằm trong kế hoạch mở rộng không gian đô thị của thành phố Việc triển khai xây dựng khu đô thị này sẽ tạo ra một diện mạo đô thị đẹp và hiện đại cho phố Đây là một trong những hạng mục do ban quản lí dự án thuộc sở Xây dựmg đầu tư xây dựng nhằm mục đích phục vụ các dự án di dân giải phóng mặt bằng Như vậy công trình ra đời sẽ đóng góp một phần đáng kể về nhu cầu nhà ở của người dân thuộc diện di dời để giải phóng mặt bằng phục vụ các dự án giao thông đô thị của thành phố Việt Trì

Như vậy từ nhu cầu cấp thiết về nhà ở của người dân và năng lực của nhà đầu tư, công trình được thiết kế vừa đảm bảo về mặt kiến trúc cũng như giải pháp về công năng đồng thời tiết kiệm về mặt kinh tế.

Các chức năng của các tầng được phân ra hết sức hợp lý và rõ ràng: Sau đây ta sẽ tìm hiểu về hệ thống kiến trúc nhà thông qua các giải pháp:

1.2 giải pháp kiến trúc của công trình

1.2.1 giải pháp mặt bằng:

Tầng 1:

Tầng 1 của khu nhà được bố trí như sau:

-Lối vào của người ở phía trên đều vào từ các đường nội bộ phía trong để tạo

an toàn cho những người sống tại đây và tránh ùn tắc giao thông tại các trục đường lớn.

Toàn bộ các công trình phục vụ ngôi nhà như:

- Ga ra để xe máy,xe đạp cho các hộ gia đình và cho khách tới thăm.

-Phòng sinh hoạt công cộng sử dụng để họp tổ dân phố, sinh hoạt công cộng của cư dân trong khu nhà.

-Khu dịch vụ cung cấp một phần các mặt hàng thiết yếu cho người dân trong khu nhà.

-Các phòng kỹ thuật phụ trợ: Phòng điều khiển điện, máy phát điện dự phòng, phòng máy bơm, phòng lấy rác.

Tầng 2-8:

-Bao gồm các căn hộ phục vụ di dân giải phóng mặt bằng Các căn hộ được

bố trí không gian khép kín, độc lập và tiện nghi cho sinh hoạt gia đình Mỗi căn hộ rộng khoảng 65 m2, bao gồm 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 1 phòng ăn

và bếp, 1 vệ sinh và tắm.

1.2.2 giải pháp mặt đứng;

Về mặt đứng, công trình được phát triển lên cao một cách liên tục và đơn điệu: Không có sự thay đổi đột ngột nhà theo chiều cao do đó không gây ra những biên độ dao động lớn tập trung ở đó, tuy nhiên công trình vẫn tạo ra được một sự cân đối cần thiết

Mặt đứng công trình được bố trí nhiều vách kính bao xung quanh, vừa làm tăng thẩm mỹ, vừa có chức năng chiếu sáng tự nhiên rất tốt Các phòng đều

có 2 đến 3 cửa sổ đảm bảo lượng ánh sáng cần thiết (diện tích cửa sổ được lấy theo các hệ số chiếu sáng trong từng phòng mà tiêu chuẩn thiết kế đã quy định).

Vật liệu hoàn thiện trong nhà:

-Các phòng ở, phòng họp, phòng sinh hoạt công cộng

• Sàn lát gạch Ceramic liên doanh đồng màu 300x300.

• Chân tường ốp gạch Ceramic cao 150.

•Tường: Trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước theo chỉ định.

• Trần: Trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu trắng

-Các phòng vệ sinh.

•Sàn lát gạch Ceramic liên doanh chống trơn 200x200

• ốp gạch men 200x250, cao 2.1m, phần còn lại trát vữa xi măng quét vôi.

• Trần giả: Tấm đan BTCT trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu trắng -Các khu nhà để xe, phòng kỹ thuật, hố đổ rác:

• Sàn láng vữa xi măng mác 75

•Tường : Trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu theo chỉ định

•Trần : Trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu trắng.

-Cầu thang chính :

• Xây bậc gạch đặc mác 75 trên bản BTCT, ốp đá xẻ màu vàng điểm trắng.

• Tường xây gạch trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu theo chỉ định.

•Trần trát vữa xi măng , quét vôi 3 nước màu trắng.

•Tay vịn thang bằng gỗ

• Lan can hoa sắt bằng thép 14x14 , sơn dầu 3 nước theo chỉ định.

- Hành lang chung :

•Sàn lát gạch ceramic đồng màu 300x300.

• Chân tường : ốp gạch ceramic cao 150.

• Tường : Trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu theo chỉ định

• Trần : Trát vữa xi măng, quét vôi 3 nước màu trắng

Vật liệu hoàn thiện ngoài nhà

- Mái: Mái bằng bê tông cốt thép Austnam chống nóng, chống thấm.

- Cửa sổ: khung nhôm kính trong, dầy 5 mm có lớp hoa sắt bảo vệ.

- Cửa đi: cửa vào căn hộ và cửa trong nhà dùng cửa panô gỗ, khuôn đơn, cửa

vệ sinh dùng loại cửa nhựa có khuôn.

- Tường: trát vữa ximăng, lăn sơn 3 nước màu theo chỉ định

- ống thoát nước mưa: ống nhựa PVC φ 110 trong các hộp kỹ thuật.

1.2.4 Giải Pháp về giao thông

Bao gồm giải pháp về giao thông theo phương đứng và theo phương ngang trong mỗi tầng

Theo phương đứng: Công trình được bố trí 1 cầu thang bộ và 2 cầu thang máy, một cầu thang thoát hiểm, đảm bảo nhu cầu đi lại cho một khu chung cư cao tầng, đáp ứng nhu cầu thoát người khi có sự cố

Theo phương ngang: Bao gồm các hành lang dẫn tới các phòng.

Việc bố trí cầu thang ở dọc công trình đảm bảo cho việc đi lại theo phương ngang là nhỏ nhất, đồng thời đảm bảo được khả năng thoát hiểm cao nhất khi

có sự cố xảy ra

1.2.5 Giải pháp thông gió và điện nước, chiếu sáng:

Do đặc điểm khí hậu thay đổi thường xuyên do đó công trình sử dụng hệ thống điều hoà không khí nhân tạo Tuy nhiên, cũng có sự kết hợp với việc thông gió tự nhiên bằng hệ thống cửa sổ ở mỗi tầng.

Sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm đặt ở tầng một có các đường ống kỹ thuật nằm dẫn đi các tầng Từ vị trí cạnh thang máy có các đường ống dẫn đi tới các phòng, hệ thống này nằm trong các lớp trần giả bằng xốp nhẹ dẫn qua các phòng.

Hệ thống chiếu sáng cho công trình cũng được kết hợp từ chiếu sáng nhân tạo với chiếu sáng tự nhiên Hệ thống điện dẫn qua các tầng cũng được bố trí trong cùng một hộp kỹ thuật với hệ thống thông gió ,nằm cạnh các lồng thang máy Để đảm bảo cho công trình có điện liên tục 24/ 24 thì ở tầng một trong phần tầng hầm kỹ thuật có bố trí máy phát điện với công suất vừa phải phục

vụ cho toàn công trình cũng như đảm bảo cho cầu thang máy hoạt động được liên tục.

Hệ thống cấp thoát nước mỗi tầng được bố trí trong ống kĩ thuật nằm ở cột trong góc khu vệ sinh

1.2.6 Giải pháp về thông tin liên lạc

Trong công trình bố trí hệ thống điện thoại với dây dẫn được bố trí trong các hộp kỹ thuật, dẫn tới các phòng theo các đường ống chứa đây điện nằm dưới các lớp trần giả.

Ngoài ra còn có thể bố trí các loại ăng ten thu phát sóng kĩ thuật ( truyền hình cáp ) phục vụ cho hộ gia đình nào có nhu cầu

1.2.7 Giải pháp về phòng cháy chữa cháy

Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy- chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành Hệ thống phòng cháy- chữa cháy phải được trang bị các thiết bị sau:

- Hộp đựng ống mềm và vòi phun nước được bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tầng.

- Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật.

- Bể chứa nước chữa cháy.

- Hệ thống chống cháy tự động bằng hoá chất.

- Hệ thống báo cháy gồm : đầu báo khói, hệ thống báo động.

1.2.8 Giải pháp về cây xanh

Để tạo cho công trình mang dáng vẻ hài hoà, chúng không đơn thuần là một khối bê tông cốt thép, xung quanh công trình được bố trí trồng cây xanh vừa tạo dáng vẻ kiến trúc, vừa tạo ra môi trường trong xanh xung quanh công trình Cạnh công trình bố trí một sân chơi, và một bể bơi mini có dáng vẻ hài hoà và

có nhiều cây xanh đem lại lợi ích cho toàn bộ khu nhà ở.

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Sơ bộ phương án kết cấu

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung

- Theo TCXD 198 :

1997, các hệ 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 nào phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà

và độ lớn của tải trọng ngang như gió và động đất

3 Hệ kết cấu khung

- Hệ kết cấu khung

có khả năng tạo

ra các không gian lớn, thích hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ

đồ làm việc rõ

ràng nhưng lại có nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn.

- Trong thực tế, hệ kết cấu khung được sử dụng cho các ngôi nhà dưới

20 tầng với cấp phòng chống động đất ≤ 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8; 10 tầng đối với cấp 9

4 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

- Hệ kết cấu vách cứng có thể được

bố trí thành hệ thống theo 1 phương, 2 phương hoặc liên kết lại thành các

hệ không gian gọi

là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được

sử dụng cho các công trình cao trên 20 tầng

- Tuy nhiên, độ cứng theo phương

ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả rõ rệt ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được.

- Trong thực tế, hệ kết cấu vách cứng được sử dụng có hiệu quả cho các ngôi nhà dưới 40 tầng với cấp phòng chống động đất cấp 7;

độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất cao hơn

5 Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng)

- Hệ kết cấu khung

- giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng

Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu

thang máy, khu vực vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường nhiều tầng liên tục hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Trong hệ thống kết cấu này,

hệ thống vách chủ yếu chịu tải trọng ngang còn hệ thống khung chịu tải trọng thẳng đứng

- Hệ kết cấu khung

- giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấu này được sử dụng cho các ngôi nhà dưới

40 tầng với cấp phòng chống động đất ≤ 7; 30 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8; 20 tầng đối với cấp 9

6 Hệ thống kết cấu đặc biệt

- Bao gồm hệ thống khung không gian ở các

tầng dưới, phía trên là hệ khung giằng.Đây là loại kết cấu đặc biệt, được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầng dưới đòi hỏi các không gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung sang

hệ thống khung giằng Nhìn chung, phương pháp thiết kế cho

hệ kết cấu này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn

7 Hệ kết cấu hình hộp

- Đối với các công trình có độ cao và mặt bằng lớn, ngoài việc tạo ra

hệ thống khung bao quanh làm thành ống, người

ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống khung với mạng cột xếp thành hàng

- Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho những công trình rất cao,

có khi tới 100 tầng

2.1.2 Lựa chọn phương án kết cấu khung

- Công trình

Chung cư AN BÌNH - Thành Phố PHỦ LÝ là

một công trình cao 8 tầng với độ cao 34,55 m Đây

là một công trình nhà ở mang tính chất hiên đại Mặt khác, công trình lại xây dựng trong khu dân cư đông đúc vì vậy yêu cầu đặt ra khi thiết kế công trình

là phải chú ý đến

độ an toàn của công trình

- Hệ kết cấu chịu lực của công trình phải được thiết kế với bậc siêu tĩnh cao để khi chịu tác động của các tải trọng ngang lớn công trình có thể bị phá hoại ở một số cấu kiện

“Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấu này

sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng Nếu công trình được thiết kế cho vùng

có động đất cấp 8 thì chiều cao tối

đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho vùng động đất cấp 9 là

20 tầng ” Do đó khi thiết kế hệ kết cấu cho công trình này, em quyết định sử dụng hệ kết cấu khung - giằng (khung và lõi cứng)

- Về hệ kết cấu chiu lực: Sử dụng

hệ kết cấu khung – lõi chịu lực với

sơ đồ khung giằng Trong đó,

hệ thống lõi và vách cứng được

bố trí ở khu vực đầu hồi nhà, chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của vách Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạy dọc quanh chu vi nhà

và hệ thông dầm sàn, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, tăng độ ổn định cho hệ kết cấu Sàn và móng sử dụng kết cấu BTCT toàn khối

2.1.3.Kích thước sơ bộ của kết cấu

2.1.3.1.Tiết diện cột

- Diện tích sơ bộ của cột có thể xác định theo công thức :

(1,1 1, 2)

n

N F

R

- Trong đó: k = 1,1 – 1,2 là hệ số kể đến ảnh hưởng của lệch tâm

- N là lực dọc sơ

bộ, xác định bằng

N S q n=

- Với n = 9 là số tầng, q = 1-1,4 T/m2 chọn q = 1,2 T/m2; S là diện tích dồn tải của sàn vào cột

- Rn = 1450 T/m2 là cường độ tính toán của bêtông cột B25,tra theo TCVN 356-2005-

- Hình 1.1:Diện chịu tải của cột

- Diện tích sàn dồn tải vào cột biên

và cột giữa như hình Ta chọn 1 cột biên nguy hiểm + 1 cột giữa nguy hiểm để tính toán và bố trí tiết diện cột cho toàn nhà

- Tính tiết diện cột tầng 1-trục B và

C :-24.1,2.9 259,2

D :-18,4.1, 2.9 197

Bảng chọn tiết diện cộtTầng Cột trục B,C

(cm)

Cột trục A,D (cm)

- + Dầm trục 1 đến

12 :

- Với trục AB và

CD có ld = 7,6m chọn dầm kích thước bxh = 250x700mm

- Với trục BC dầm hành lang chọn dầm kích thước

220x400mm

- Với dầm phụ :

hd = (1/12 – 1/20)Ld

- + Dầm phụ bố trí ngang nhà ld= 4,8m chia nhỏ các

ô sàn nhịp 7,8 m

- Chọn kích thước dầm phụ bxh = 220x400 mm

- + Với các dầm hạn cốt sàn vệ sinh, dầm tới cầu thang chọn kích thước 220x400 mm

- Chiều rộng dầm thường được lấy :bd = (1/4 – 1/2) hd

- Do công trình có khe lún chia làm

3 đơn nguyên tách biệt nên chỉ xây dựng mô hình kết cấu cho đơn nguyên yêu cầu tính toán

Hình 1.2: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình khối nhà tính toán

2.1.3.3.Phân tích lựa chọn phương án kết cấu sàn

1) Đề xuất phương án kết cấu sàn :

- + Sàn BTCT có

hệ dầm chính, phụ (sàn sườn toàn khối)

- + Sàn có hệ dầm trực giao

- + Hệ sàn ô cờ

- + Sàn phẳng BTCT ứng lực trước không dầm

- + Sàn BTCT ứng lực trước làm việc hai phương trên dầm

- Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của từng loại phương án kết cấu sàn để lựa chọn ra một dạng kết cấu phù hợp nhất về kinh tế,

kỹ thuật, phù hợp với khả năng thiết

kế và thi công của công trình

- a) Phương án sàn sườn toàn khối BTCT:

- Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm

hệ dầm chính phụ

và bản sàn

- Ưu điểm: Lý thuyết tính toán

và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi công đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn phương tiện thi công Chất lượng đảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế

và thi công trước đây

- Nhược điểm: Chiều cao dầm và

độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn,

hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những công trình không

có hệ thống cột giữa, dẫn đến chiều cao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiều cao tầng không có lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang Không gian kiến trúc bố

trí nhỏ lẻ, khó tận dụng Quá trình thi công chi phí thời gian và vật liệu lớn cho công tác lắp dựng ván khuôn

- b)Phương án sàn

có hệ dầm trực giao

- Trong thực tế thường gặp sàn bản kê 4 cạnh có L1 và L2 lớn hơn 6m ,về nguyên tắc ta vẫn tính ô sàn này thuộc bản

kê 4 cạnh.Nhưng với nhịp lớn nội lực trong bản lớn chiều dày bản tăng lên ,độ võng của bản cũng tăng lên ,đồng thời trong quá trình sử dụng bản sàn sẽ

bị rung

- Để khắc phục nhược điểm này người ta phải bố trí thêm các dầm ngang và các dầm dọc thẳng góc nhau để chia ô bản thành nhiều ô bản nhỏ có kích

thước nhỏ hơn 6m

- Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao 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 vào khoảng 3m Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để tiết kiệm không gian sử dụng trong phòng

- 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 thẩm mỹ cao

và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc

bộ Khả năng chịu lực tốt, thuận tiện cho bố trí mặt bằng

- Nhược điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng Việc kết hợp sử dụng dầm chính dạng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể được thực hiện nhưng chi phí cũng sẽ tăng cao

vì kích thước dầm rất lớn

- c)Phương án sàn không dầm ứng lực trước :

- Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm các bản kê trực tiếp lên cột (có

mũ cột hoặc không)

- *)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

- + Tiến độ thi công sàn ƯLT (6

- 7 ngày/1 tầng/1000m2 sàn) nhanh hơn so với thi công sàn BTCT thường

- + Do có thiết kế điển hình không

có dầm giữa sàn nên công tác thi công ghép ván khuôn cũng dễ dàng và thuận tiện từ tầng này sang tầng khác do ván khuôn được

tổ hợp thành những mảng lớn, không bị chia cắt,

do đó lượng tiêu hao vật tư giảm đáng kể, năng suất lao động được nâng cao

- + Khi bêtông đạt cường độ nhất định, thép ứng lực trước được kéo căng và nó sẽ chịu toàn bộ tải trọng bản thân

của kết cấu mà không cần chờ bêtông đạt cường

độ 28 ngày Vì vậy thời gian tháo

dỡ cốt pha sẽ được rút ngắn, tăng khả năng luân chuyển và tạo điều kiện cho công việc tiếp theo được tiến hành sớm hơn

- + Do sàn phẳng nên bố trí các hệ thống kỹ thuật như điều hoà trung tâm, cung cấp nước, cứu hoả, thông tin liên lạc được cải tiến

và đem lại hiệu quả kinh tế cao

- *)Nhược điểm:

- + Tính toán tương đối phức tạp, mô hình tính mang tính quy ước cao, đòi hỏi nhiều kinh nghiệm vì phải thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài

- + Thi công phức tạp đòi hỏi quá trình giám sát

chất lượng nghiêm ngặt.

- + Thiết bị và máy móc thi công chuyên dùng, đòi hỏi thợ tay nghề cao Giá cả đắt và những bất ổn khó lường trước được trong quá trình thiết kế, thi công

và sử dụng

- d)Phương án sàn ứng lực trước hai phương trên dầm:

- Cấu tạo hệ kết cấu sàn tương tự như sàn phẳng nhưng giữa các đầu cột có thể được bố trí thêm

hệ dầm, làm tăng

độ ổn định cho sàn Phương án này cũng mang các ưu nhược điểm chung của việc dùng sàn BTCT ứng lực trước So với sàn phẳng trên cột, phương án này có

mô hình tính toán quen thuộc và tin cậy hơn, tuy nhiên phải chi phí vật liệu cho việc

- + Chiều dày sàn được lấy hs = (1/40-1/45)L

- Với L là cạnh ngắn của ô sàn Công trình có ô sàn lớn nhất có kích thước 4,8 x 3,8 m nên hs = 10

cm – 11,3 cm , để thiên về an toàn

ta chọn hs = 10

cm , đảm bảo điều kiện trên

2.1.4.Tính toán tải trọng

2.1.4.1.Tĩnh tải sàn

- Bản BTCT của các sàn và mái khi nhập vào mô hình Etabs tự tính,ta chỉ cần tính tải trọng các lớp còn lại

- Tải trọng tường xây:

- Tường bao chu vi nhà, tường ngăn trong các phòng

ở, tường nhà vệ sinh được xây

- + H: chiều cao tầng nhà.

- + hd: chiều cao dầm trên tường tương ứng

- Ngoài ra khi tính trọng lượng tường, ta cộng thêm hai lớp vữa trát dày 2cm/lớp Một cách gần đúng, trọng lượng tường được nhân với hế số 0,75 kể đến việc giảm tải trọng tường do bố trí cửa sổ kínhbảng 2.5 Tải trọng tường xây(tầng điển hình)

Tầng Loại tường Dày

(m)

Cao (m)

γ (kN/m3)

Tải trọng

tc (kN/m)

hệ số

độ tin cậy n

Tải trọng tt (kN/m)

Vữa trát 2 lớp 0,04 2,9 18 2,09 1,3 2,71Tải phân bố trên dầm (có kể đến hệ số cửa 0,75) 5,15 5,98

2.1.4.2.Hoạt tải sàn

Bảng thống kê giá trị hoạt tải sàn Đơn vị tải trọng : kG/m2

Các lớp

Hoạt tải

Tiêu chuẩn (KN/m2) Hệ số vượt tải n Tính toán (kN/m2)

2.1.5 Tải trọng gió

Cơ sở xác định

- Theo TCVN 2737-1995, áp lực tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió được xác định:

Wo=83 daN/m2

- Thời hạn sử dụng của công trình là 50 năm ta có

- + Hệ số vượt tải của tải trọng gió n

= 1,2

- + Hế số điều chỉnh tải trọng gió = 1

- + Hệ số khí động

C được tra bảng theo tiêu chuẩn và lấy :

- C = + 0,8 (gió đẩy),

- C = - 0,6 (gió hút)

- + Hế số tính đến

sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao

k được nối suy từ bảng tra theo các

độ cao Z của cốt sàn tầng và dạng địa hình B

- Giá trị áp lực tính toán của thành phần tĩnh tải trọng gió được tính tại cốt sàn từng tầng kể từ cốt 0.00 Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong bảng:

- + Tải trọng gió tính toán qui về lực phân bố trên dầm viên của sàn từng tầng:

K n Gió đẩy (kN/m 2 ) Gió hút(kN/m 2 )

2.2.Tính toán nội lực cho công trình

2.2.1.Lựa chọn phần mềm tính toán nội lực

- Để tính toán kết cấu một công trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kết cấu trong và ngoài nước để các nhà thiết kế lựa chọn như: SAP

2000 (CSI-Mỹ), STAAD III/PRO (REI-Mỹ), PKPM (Trung Quốc), ACECOM (Thái Lan), KPW (CIC

- Việt Nam), VINASAS (CIC - Việt Nam) Song việc tính toán và thiết kế nhà cao

tầng sẽ phức tạp hơn rất nhiều bởi trong quá trình tính toán phải kể đến các thành phần tải trọng động như: gió động, động đất tác dụng lên công trình, cũng như việc thiết kế kiểm tra các cấu kiện dầm, cột, vách cứng, sàn sau khi

đã có kết quả nội lực Do đó việc lựa chọn một phần mềm kết cấu đáp ứng được các điều kiện như: dễ

sử dụng, độ tin cậy cao và đáp ứng được các yêu cầu thực tế trong tính toán và thiết

kế kết cấu nhà cao tầng là một lựa chọn cần cân nhắc đối với các

kĩ sư kết cấu

- Ra đời từ đầu những năm 70, ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng ETABS có

xuất xứ từ trường Đại học Berkeley

và cùng họ với SAP 2000 Điểm nổi bật của ETABS ở đây mà các phần mềm kết cấu khác không

-Tất cả các thao tác được thực hiện trên màn hình đồ hoạ thân thiện

- Tính năng vượt trội khi vào số liệu, chỉnh sửa và sao chép dễ dàng, thuận tiện theo khái niệm tầng tương tự

- Tối ưu mô hình hoá nhà nhiều tầng Có thể mô hình các dạng kết cấu nhà cao tầng: Hệ kết cấu dầm, sàn, cột, vách toàn khối; Hệ kết cấu dầm, cột, sàn lắp ghép, lõi toàn khối…

- Các thư viện kết cấu sẵn có hoặc xây dựng sơ đồ kết cấu: dầm, sàn, cột, vách trên mặt bằng hoặc mặt đứng công trình bằng các công cụ mô hình đặc biệt

- Kích thước chính xác với hệ lưới và các lựa chọn bắt điểm giống AutoCAD Đặc biệt là hệ trục định vị mặt bằng kết cấu

- Xuất và nhập sơ đồ hình học từ môi trờng AutoCAD (file *.DXF)

- Tự động tính toán tải trọng cho các kiểu tải sau: tải trọng bản thân, gió tĩnh, động đất theo tiêu chuẩn UBC, BS8110, BOCA96, hàm tải trọng phổ (Response Spectrum Function), hàm tải trọng đáp ứng theo thời gian (Time History Function)…

- Tự động xác định khối lượng và trọng lượng các tầng

-Tự động xác định tâm hình học, tâm cứng và tâm khối lượng công trình

-Tự động xác định chu kì và tần số dao động riêng theo hai phương pháp Eigen Vectors và Ritz Vectors theo mô hình kết cấu không gian thực tế của công trình

- Đặc biệt có thể can thiệp và áp dụng các tiêu chuẩn tải trọng khác như: tải trọng gió động theo TCVN 2737-95, tải trọng động đất theo dự thảo tiêu chuẩn tính động đất Việt Nam hoặc tải trọng động đất theo tiêu chuẩn Nga (SNIPII-87 hoặc SNIPII-95).

- Phân tích và tính toán kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn với lựa chọn phân tích tuyến tính hoặc phi tuyến

- Thời gian thực hiện phân tích, tính toán công trình giảm một cách đáng kể so với các chương trình tính kết cấu khác

- Đặc biệt việc kết xuất kết quả tính toán một cách rõ ràng, khoa học giúp cho việc thiết kế, kiểm tra cấu kiện một cách nhanh chóng, chính xác

- Thiết kế và kiểm tra cấu kiện dầm, sàn, cột, vách theo các tiêu chuẩn:

ACI318-99, UBC97, BS8110-89, EUROCODE 2-1992, INDIAN IS 456-2000, CSA-A23.3-94

… Trong đó: cấu kiện dầm tính ra đến diện tích thép Fa, cấu kiện cột tính ra đến diện tích thép Fa (có thể thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện cột), cấu kiện vách tính ra đến diện tích thép Fa theo tiêu chuẩn ACI318-99, UBC97, BS8110 (có thể thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện vách)

- Thiết lập một cách nhanh chóng, chính xác, ngắn gọn thuyết minh tính toán công trình

- Kết xuất dữ liệu ra các môi trường khác như: SAP 2000, SAFE, AUTOCAD, ACCESS, WORD, NOTEPAD

- Đặc biệt là việc kết xuất các mức sàn tầng của công trình sang chương trình phụ trợ SAFE để tính toán sàn bê-tông cốt thép Kết quả cuối cùng đạt được là biểu đồ nội lực, diện tích thép Fa, bố trí triển khai thép sàn

-Ngoài ra, ETABS có thể tính toán và thiết kế cho cấu kiện dầm tổ hợp (Composite Beam), thực hiện thiết kế chi tiết liên kết tại các nút đối với kết cấu thép (Joint Steel Design) theo các tiêu chuẩn thông dụng trên thế giới

- Mặc dù mới xuất hiện ở Việt Nam, xong có thể khẳng định ETABS là phần mềm kết cấu nổi trội và tiện dụng

hơn hẳn so với các phần mềm kết cấu khác như: SAP 2000, STAAD III/PRO, PKPM trong việc tính toán và thiết

kế nhà cao tầng Mục tiêu của việc phát triển và xây dựng nhà cao tầng ngoài việc đảm bảo các yêu cầu về kiến trúc, môi trường, cảnh quan, … thì vấn

đề tính toán thiết

kế kết cấu công trình vẫn được đặt lên hàng đầu Do

đó việc lựa chọn một phần mềm phù hợp, rút ngắn thời gian, tiết kiệm tiền bạc và

có độ tin cậy cao hoàn toàn do các

kĩ sư kết cấu và các đơn vị tư vấn quyết định

2.2.2.Khai báo tải trọng

2.2.1 Tĩnh tải:

- Chương trình ETABS tự động dồn tải trọng bản thân của các cấu kiện nên đầu vào

ta chỉ cần khai