Thiết kế bản vẽ thi công chung cư phú mỹ tp hồ chí minh

ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA CễNG TRèNH CHUNG CƯ CAO TẦNG PHÚ MỸ SVTH : VŨ MẠNH VIỆT Công trình gồm các vật liệu có trọng l-ợng lớn nên kết cấu cần có giá thành hợp

Trang 1

ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA CễNG TRèNH CHUNG CƯ CAO TẦNG PHÚ MỸ

SVTH : VŨ MẠNH VIỆT

LỜI NểI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất n-ớc, ngành xây dựng đóng một vai trò vô cùng quan trọng Song song với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành xây dung đã và đang có những b-ớc phát triển đáng kể Để đáp ứng đ-ợc nhu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần 1 nguồn động lực là các kỹ s- xây dựng có đủ phẩm chất và chuyên môn, tinh thần cống hiến để tiếp nối các thế hệ đi tr-ớc, xây dựng đất n-ớc ngày càng văn minh và hiện đại hơn

Sau những năm tháng đ-ợc dạy bảo và rèn luyện tại tr-ờng Đại học Hàng hải, đò án tốt nghiệp này là một cột mốc quan trọng đánh dấu sự tr-ởng thành trong chuyên môn và phẩm chất Trong phạm vi kiến thức của mình, em đã cố gắng trình bày toàn bộ các phần việc thi công và thiết kế công trình: ‚CHUNG CƯ CAO TẦNG PHÚ MỸ-TP HỒ CHÍ MINH” Nội dung đồ án gồm 3 phần:

sự chỉ dạy và góp ý của thầy cô cũng nh- các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế đ-ợc các công trình hoàn thiện hơn sau này

Hải Phũng, ngày tháng năm

Sinh viên

Vũ Mạnh Việt

Trang 2

Chương 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CễNG TRèNH

1.1 Giới thiệu về cụng trỡnh

1.1.1 Sự cần thiết của cụng trỡnh

- Tờn cụng trỡnh: Chung cư cao tầng Phỳ Mỹ

- Vị trớ xõy dựng cụng trỡnh: Quận Tõn Bỡnh- Thành phố Hồ Chớ Minh

- Khu đỏt xõy dựng này nằm trong quy hoạch và sử dụng của Thành Phố Hồ Chớ Minh

-.TP Hồ Chớ Minh là một trong những trung tâm chính trị, kinh tế,văn hoá,khoa học kỹ thuật của Việt Nam Trong nhiều năm gần đây,trên đà phát triển chung của cả n-ớc,TP Hồ Chớ Minh liên tục đ-ợc cải tạo và xây dựng mới cơ sở hạ tầng.Ngoài việc xây dựng các trung tâm th-ơng mại, Văn phòng làm việc cao tầng, các công trình chung c- cao tầng cũng phát triển để đáp ứng nhu cầu đô thị hóa

Cụng trỡnh được xõy dựng tại vị trớ đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nờn sự hài hũa hợp lớ cho tổng thể thành phố Hồ Chớ Minh

1.1.2 Đặc điểm cụng trỡnh

Cụng trỡnh gồm 9 tầng nổi và 1 tầng tum, bể nước

- Tầng 1 được sử dụng làm nơi để xe, phũng quản lý chung cư và cỏc phũng ban khỏc

- Tầng 2-9 gồm cỏc tầng dung để ở.Trong đú tầng 2-5 là mỗi tầng gồm 6 căn hộ,

tầng 6-9 mỗi tầng gồm 4 căn hộ với diện tớch lớn hơn phục vụ gia đỡnh đụng người

- Tổng cao trỡnh của cụng trỡnh tớnh từ cốt 0,00m là 36m.Chiều cao mỗi tầng là 3,6m

1.2 Điều kiện tự nhiờn, kinh tế xó hội

1.2.1 Điều kiện tự nhiờn

Cụng trỡnh nằm ở thành phố Hồ Chớ Minh, nhiệt độ cao đều và mưa quang năm (mựa khụ ớt mưa) Thời tiết hàng năm chia làm hai mựa rừ rệt là mựa mưa và mựa khụ-thuộc biến thể của mựa hố.Với khớ hậu như vậy, xõy dựng chung cư cần đảm bảo độ thong thoỏng nhất định, đạt yờu cầu

Địa chất cụng trỡnh thuộc loại đất yếu, nờn phải gia cường đất nền khi thiết kế múng

1.2.2 Điều kiện kinh tế và xó hội

Trang 3

Công trình gồm các vật liệu có trọng l-ợng lớn nên kết cấu cần có giá thành hợp

lý Giá thành của công trình đ-ợc cấu thnahf từ giá vật liệu, tiền máy móc, tiền nhân công, Đối với công trình này, tiền vật liệu chiếm phần lớn, vì vậy cần chọn ph-ơng án

có chi phí vật liệu thấp Tất nhiên, kết cấu vẫn phải đ-ợc thiết kế sao cho không ảnh h-ởng đến tiến độ thi công

Do vậy, để đảm bảo giá thành công trình một cách hợp lý, không v-ợt quá kinh phí đầu t-, thì cần kết hợp việc thiết kế các biện pháp và tổ choc thi công Do đó cần phải áp dụng các công nghệ thi công hiện đâị nhằm giảm thời gian và giá thành cho công trình

1.3 Cỏc giải phỏp thiết kế kiến trỳc của cụng trỡnh

Giao thông giữa các tầng gồm 2 cầu thang bộ và 2 cầu thang máy

Tầng 6-9 là các tầng dùng để ở, mỗi tầng gồm 4 căn hộ, mỗi căn hộ có 1 phòng khách, 3 phòng ngủ, phòng vệ sinh và phòng ăn và bếp nấu

Tầng tum là tầng dùng để chống nóng, cách nhiệt và khoang kỹ thuật của cầu thang máy

Tầng mái bằng bêtông cốt thép có lợp ngói để tạo khối kiến trúc

1.3.1.2 Giải phỏp thiết kế mặt đứng, hỡnh khối khụng gian của cụng trỡnh

Công trình đ-ợc bố trí dạng hình khối, có ngăn tầng, ô cửa kính, dầm bo, mái dật tạo cho công trình có dáng vẻ uy nghi, vững vàng

Tỷ lệ chiều rộng - chiều cao của công trình hợp lý tạo dáng vẻ hài hoà với toàn bộ tổng thể công trình và các công trình lân cận Xen vào đó là các ô của kính khung nhôm trang điểm cho công trình

Các chi tiết khác nh-: Gạch ốp, màu cửa kính, gạch lát t-ờng làm cho công trình mang một vẻ đẹp riêng

Tất cả hợp lại tạo nên cho mặt đứng công trình một dáng vẻ hiện đại, tạo cho con ng-ời một cảm giác thoải mái

Yếu tố quy hoạch và giao thông nội bộ:

Trang 4

Sàn các tầng là sàn bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ, có bố trí các dầm phụ

để chia nhỏ các ô sàn, đảm bảo chiều dày bản sàn không quá lớn giúp giảm đ-ợc trọng l-ợng công trình

1.3.2.2 Kết cấu theo phương đứng

Khung bê tông cốt thép: là hệ thống các cột và các dầm đ-ợc liên kết với nhau bằng nút cứng đảm bảo dộ cứng cho nhà

Vách cứng đ-ợc bố trí cấu tạo tại khu vực thang máy và thang bộ để chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào nhà, làm tăng độ cứng của nhà theo ph-ơng ngang

1.4.1 Hệ thống giao thụng

Hai cầu thang máy bố trí tại hai phía đầu nhà phục vụ cho giao thông đứng Hai cầu thang bộ cũng đ-ợc bố trí tại hai phía đầu nhà phục vụ cho mục đích thoát hiểm và giao thông đứng của công trình

1.4.2 Hệ thống chiếu sỏng

Các phòng ở, hệ thống giao thông chính trong công trình đ-ợc thiết kế để tận dụng tối đakhả năng chiếu sáng tự nhiên, ngoài ra cũng sử dụng hệ thống chiếu sáng nhân tạo để dảm bảo phục vụ nhu cầu chiếu sáng của công trình phục vụ sinh hoạt và của ng-ời dân

1.4.3 Hệ thống điện

Trang thiết bị điện trong công trình đ-ợc thiết kế và lắp đặt phù howpjtowis tong phòng tùy theo chức năng và nhu cầu sử dụng nhằm đảm bảo tiets kiệm và vận hành an toàn

Trang 5

Dây dẫn điện trong phòng và hệ thống hành lang đ-ợc đặt ngầm có lớp vỏ cách

điện an toàn, dây điện đi theo ph-ơng đứng đ-ợc đặt trong hộp ký thuật

Điện cho công trình đ-ợc lấy từ hệ thống điện thành phố, ngoài ra còn lắp đặt một máy phát điện dự phòng nhằm phục vụ cho các nhu cầu thiết yếu khi mất điện

1.4.4 Hệ thống thụng giú

Sự dụng hệ thống thông gió tự nhiên, kết hợp với các biện pháp thông gió nhân tạo: các thiết biij điện nh- quạt, điều hòa…

1.4.5 Hệ thống cấp và thoỏt nước

Hệ thống cấp nước sinh hoạt:

- Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được nhận và chứa vào bể ngầm đặt tại chân công trình;

- Nước từ bể nước ngầm đưa bơm lên bể nước mái Việc điều khiển quá trình bơm được điều khiển hoàn toàn tự động;

- Nước từ bể nước mái theo các đường ống cấp nước lắp đặt trong cụng trình tới các điểm tiêu thụ

Hệ thống thoát nước: gồm nước mưa và nước thải sinh hoạt

- Thoỏt nước mưa: được thực hiện nhờ hệ thống sê nô và các đường ống gom nước mưa lắp đặt đặt trờn mái , đưa nước mưa vào hệ thống thóat nước của công trình đi vào hệ thống thóat nước thành phố

- Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các điểm tiêu thụ nước trong cụng trình được gom từ các đường ống thóat nước lắp đặt trong công trình đưa vào hệ thống

xử lý nước thải của công trình sau đó đi vào hệ thống thoát nước của thành phố

1.4.6 Hệ thống phũng chỏy và chữa chỏy

1.4.6.1 Hệ thống bỏo chỏy

Thiết bị phát hiện báo cháy đ-ợc bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơI công cộng của mỗi tầng Mạng l-ới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện cháy, phòng quản lý và bảo vệ sẽ nhâ đ-ợc tín hieeujvaf kiểm soát khống chế hỏa hoạn cho công trình

Trang 6

Về vấn đề thoát hiểm khi có hỏa hoạn xảy ra: sử dụng 2 cầu thang bộ tại 2 khối

đầu nhà, trong lồng thang bố trí hệ thống chiếu sáng tự động, sử dụng quạt thông gió

động lực để chông ngạt

Nói chung công trình đã thoả mãn yêu cầu kiến trúc chung nh- sau:

Yêu cầu thích dụng: thoả mãn đ-ợc yêu cầu thiết kế do chức năng của công trình

đề ra Các phòng ở thoải mái, bố trí linh hoạt, tiện nghi về sinh hoạt cũng nh- điều kiện

vi khí hậu

Yêu cầu bền vững: Với thiết kế hệ khung chịu lực , biện pháp thi công móng cọc

ép công trình đã đảm bảo chịu đ-ợc tải trọng ngang cũng nh- tải trọng đứng cùng các tải trọng khác

Các cấu kiện thiết kế ngoài đảm bảo các tải trọng tính toán còn không làm phát sinh các biến dạng v-ợt quá giới hạn cho phép

Ph-ơng pháp thi công bê tông toàn khối kết cấu có tuổi thọ lâu dài, làm việc tốt Yêu cầu kinh tế:

Mặt bằng và hình khối kiến trúc phù hợp với yêu cầu sử dụng, hạn chế đến mức tối thiểu các diện tích và khoảng không gian không cần thiết

Giải pháp kết cấu hợp lý, cấu kiện làm việc với điều kiện sát với thực tế, đảm bảo

sử dụng và bảo quản ít tốn kém

Yêu cầu mỹ quan:

Với dáng vẻ hình khối cũng nh- tỷ lệ chiều rộng và chiều cao hợp lý tạo cho công trình dáng vẻ uy nghi và vững chắc

Các ô cửa kính khung nhôm, màu sắc gạch lát , n-ớc sơn tạo cho công trình dáng vẻ đơn giản và thanh thoát

Công trình không những không phá hoại cảnh quan môi tr-ờng xung quanh mà còn góp phần tạo nên một không gian sinh động

Kiến trúc bên trong và ngoài hài hoà phù hợp với điều kiện Việt nam

Trang 7

Chương 2 : LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Sơ bộ phương ỏn kết cấu

2.1.1 Phõn tớch cỏc dạng kết cấu khung

Theo TCXD 198 : 1997, các hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối đ-ợc sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu t-ờng 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 mỗi công trình, công năng

sử dụng, ciều cao của nhà và độ lớn của tảI trọng ngang nh- gió và động đất

2.1.1.1 Hệ kết cấu khung

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, thich hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ dồ làm việc rõ ràng nh-ng lại có nh-ợc điểm

là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn

Trong thực tế, hệ kết cấu khung đ-ớc sử dụng cho các ngối nhà d-ới 20 tầng với cấp phòng chống động dất<7, 15 tầng với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8,

10 tầng với cấp 9

2.1.1.2 Hệ kết cấu vỏch cứng và lừi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thế đ-ợc bố trí thành hệ thống theo 1 ph-ơng, 2 ph-ơng hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên th-ờng đ-ợc sử dụng cho các công trình cao trên 20 tầng

Tuy nhiên, độ cứng theo ph-ơng nganh của các vách cuwngscos hiệu quả rõ rệt ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích th-ớc đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện đ-ợc

Trong thực tế, hệ kết cấu vách cứng đ-ợc sử dụng có hiệu quả cho các ngôI nhà d-ới 40 tầng với cấp phòng chông động đất cấp 7, độ cao giwosi hạn bị giảm đinếu cấp phòng chống động đất cao hơn

2.1.1.3 Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vỏch 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

Trang 8

Hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại cụng 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

2.1.1.4 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 d-ới đòi hỏi các không gian lớn, khi thiết kế cần dặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung sang hệ thông khung giằng Nhìn chung ph-ơng pháp thiết kế cho hệ thông này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn

2.1.1.5 Hệ kết cấu hỡnh ống

Hệ kết cấu hình ống có thể được cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà bao gồm hệ thống cột, dầm, giằng và cũng cú thể được cấu tạo thành hệ thống ống trong ống Trong nhiều trường hợp, người ta cấu tạo hệ thống ống ở phía ngoài, còn phía trong nhà là hệ thống khung hoặc vách cứng

Hệ kết cấu hình ống có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho các công trình cao từ 25 đến 70 tầng

2.1.1.6 Hệ kết cấu hỡnh hộp

Đối với cỏc cụng trình cú 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 cú khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho những công trình rất cao, cú khi tới 100 tầng

2.1.2 Phương ỏn lựa chọn

Cụng trỡnh‚Chung cư cao tần Phỳ Mỹ- q.Tõn Bỡnh- tp.HCM‛ là một cụng trỡnh cao tầng với độ cao 36m < 40m Đõy là một cụng trỡnh nhà ở chung cư mang tớnh chất hiờn đại, sang trọng Mặt khỏc, cụng trỡnh lại xõy dựng trong khu sinh hoạt đụng đỳc vỡ vậy yờu cầu đặt ra khi thiết kế cụng trỡnh là phải chỳ ý đến độ an toàn của cụng trỡnh, theo điểm 2.6.1 TCXD 198 : 1997 thỡ ‚Kết cấu nhà cao tầng cần tớnh toỏn thiết kế với cỏc tổ hợp tải trọng thẳng đứng, tải trọng giú động cú thể bỏ qua tải trọng động đất‛

Hệ kết cấu chịu lực của cụng trỡnh phải được thiết kế với bậc siờu tĩnh cao để khi chịu tỏc động của cỏc tải trọng ngang lớn cụng trỡnh cú thể bị phỏ hoại ở một số cấu kiện mà khụng bị sụp đổ hoàn toàn

Trang 9

Về hệ kết cấu chịu lực: Sử dụng hệ kết cấu khung-lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng Trong đó hệ thống lõi và vách cứng đ-ợc bố trí ở khu vực đầu hồi nhà, chịu phần lớn tảI trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tảI trọng đứng t-ơng uwngsvowis diện tích chịu tảI của vách Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầmb o bố trí chạy docjquanh chu vi nhà và hệ thống dầm sàn, chịu tảI trọng đứng là chủ yếu, tăng độ ổn định cho kết cấu

2.1.3 Kớch thước sơ bộ của kết cấu (cột, dầm, sàn, vỏch…) và vật liệu

m

l.



Trong đú:

Với chiều dày bản sàn cỏc tầng hb = 0,15 m, ta chọn chiều dày sàn mỏi hs = 0,1 m

2.1.3.2 Chọn sơ bộ kớch thước dầm

1) Chọn sơ bộ kớch thước dầm chớnh

Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, b-ớc cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giảI pháp dầm phù hợp Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,6m trong đó nhịp lớn nhất là 8,2m với ph-ơng án kết cấu BTCT thông th-ờng thì chọn kích th-ớc dầm

Trang 10

KHOA CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ CAO TẦNG PHÚ MỸ

- F là diÖn tÝch tiÕt diÖn cét;

- k là hệ số kể tới m«men uốn; k 1,2 1,5 

Trang 11

Chọn chiều rộng tiết diện cột (m)

Bảng 2-3 TÝnh to¸n diện cột tầng 6-tum

Loại cột DiÖn tÝch cét tÝnh to¸n

(m2)

Chọn chiều cao tiết diện cột (m)

Chọn chiều rộng tiết diện cột (m)

- Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện đé m¹nh cho phÐp

Tiết diện cột phải đảm bảo điều kiện:

0 0b

b

    l ( đối với cột nhà:  0b 31)

0

l - chiều dài tÝnh to¸n của cấu kiện Với cột 2 đầu ngàm th×: l0 0,7l

Kiểm tra với cột tầng 1 cã chiều cao lớn nhất: l =3,6m

o

l 0,7.3,6 2,52m;

0,35

    Thỏa m·n điều kiện

2.1.3.4 Chọn sơ bộ kích thước vách lõi

Trang 12

BÒ dµy v¸ch cøng thang m¸y kh«ng nhá h¬n c¸c gi¸ trÞ sau:

(h/20 = 3600/20 = 180 mm và 150 mm).Với h là chiều cao tầng

Chọn bề dày v¸ch thang m¸y: b = 25 cm

TLR (kG/m3)

TT tiªu chuẩn (kG/m2)

Hệ số TT tÝnh

to¸n (kG/m2) vượt

Trang 13

ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ CAO TẦNG PHÚ MỸ

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tÝnh

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tÝnh

Trang 14

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tính

toán (kG/m2) vượt tải

2.2.1.2 Tải trọng tường xây:

Tường bao chu vi nhà, tường ngăn trong cỏc phòng ở, tường nhà vệ sinh được xây bằng gạch có  =1200 kG/m3

Chiều cao tường được xỏc định: ht = H - hd

Trong đú:

ht: chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà

hd: chiều cao dầm trờn tường tương ứng

Ngoài ra khi tính trọng l-ợng t-ờng, ta cộng thêm hai lớp vữa trát dày 2cm/1 lớp Một cách gần đúng, trọng l-ợng t-ờng đ-ợc nhân với hệ số 0,75 kể đến việc giảm tảI trọng t-ờng do bố trí cửa sổ kính

Trang 15

Bảng 2-8 Tải trọng t-êng x©y

Tầng Loại tường Dày

(m)

Cao (m)

TLR (kG/m3)

Giảm tải

Tải trọng

tc (kG/m)

n

Tải trọng tt (kG/m)

Hệ số Hoạt

tải tÝnh to¸n

vượt tải

Trang 16

Wo là áp lực tiêu chuẩn Với địa diểm xây dựng tại TP.HCM thuộc vùng gió II-A,

ít chịu ảnh h-ởng gió bão, ta có Wo= 83 daN/m2

Hệ số vượt tải của tải trọng gió n = 1,2

Hệ số khí động C được tra bảng theo tiêu chuẩn và lấy :

C = + 0,8 (giú đẩy),C = - 0,6 (giú hút)

Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực giostheo chiều cao K đ-ợc nội suy từ bảng tra theo các độ cao Z của cốt sàn tầng và dạng địa hình A

Giá trị áp lực tính toán của thành phần tĩnh tải trọng gió đ-ợc tính tại cốt sàn tong tầng kêt từ cốt 1,0 Kết quả tính toán cụ thể d-ợc thể hiện trong bảng:

4) Bảng tính thành phần tĩnh tảI tảI trọng gió

Bảng 2-10 Bảng tớnh thành phần tĩnh của tải trọng giú

Tầng Cốt cao độ

Cao trỡnh sàn

K

n

Giú đẩy(daN/m2

) Giú hỳt(daN/m2) (Vựng

Trang 17

Bảng 2-11 Tải trong giú chuyền về dầm

2.2.4 Lập sơ đồ các trường hợp tải trọng

Sơ đồ tính đ-ợc lập trong phần mềm tính kết cấu ETABS 9.05 d-ới dạng khung không gian có sự tham gia của phần tử frame là dầm, cột và các phần tử shell là sàn, vách thang máy, vách thang bộ

Tải trọng đ-ợc nhập trực tiếp lên các phần tử chịu tải theo các tr-ờng hợp tải trọng Phần tảI trọng bản thân do máy tự tính nê ta chỉ nhập tĩnh tảI phụ thêm bên ngoài tảI trọng bản thân Hoạt tảI tính toán đ-ợc nhân với hệ số giảm tảI tr-ớc khi nhâp vào máy

Nội lựu của các phần tử đ-ợc xuất ra và tổ hợp theo các quy định trong TCVN 2737-1995 và TCXD 198-1997

Tầng

Chiều cao tầng (m)

Giú đẩy (T/m)

Giú hỳt (T/m)

Trang 18

Hình 2-1 Xây dựng mô hình etabs

Trang 19

Hình 2-2 Tĩnh tải tường Tác dụng vào trục D

2.2.4.2 Khai báo và gán các tải trong

Trang 20

Hình 2-3 Sơ đồ gán TT sàn của tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2-4 Sơ đồ gán HT1 của tầng điển hình (STORY 2)

Trang 21

Trang 22

Hình 2-7 Gió Trái phương Y tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2-8 Gió Phải phương Y tầng điển hình (STORY 2)

Trang 23

Hình 2-9 Gió Trái phương X tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2-10 Gió Phải phương X tầng điển hình (STORY 2)

Trang 24

2.3 Tớnh tóan nội lực cho công trình

2.3.1 Tính toán nội lực cho các kết cấu chính của công trình

2.3.1.1 Lựa chọn phần mềm tính toán nội lực

Để tính toán kết cấu một cong trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kết cấu trong và ngoài n-ớc để các nhà thiết kế lựa chọn nh-: 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: gió động, động đất tác dụng lên công trình, cũng nh- 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 đ-ợc các điều kiện nh-: dễ sử dụng, độ tin cậy cao và đáp ứng d-ợc các yêu cầu thực tế trong tính toán và thiết kê kết cấu nhà cao tầng là một lựa chọn cần cân nhắc đối với các kỹ s- kết cấu

Ra đời từ đầu nhũng năm 70, ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng.ETABS có xuất xứ từ tr-ờng đại học Berkeley và cùng họ với SAP 2000 Điểm nổi bật của ETABS ở đây mà các phần mềm kết cấu khác không có :

- ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng

- Giao diện được tích hợp hoàn toàn với môi trường Windows

95/98/NT/2000/XP-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 Cú 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 tr-ờng AutoCAD (file *.DXF)

Trang 25

- Tự động tÝnh to¸n tải trọng cho c¸c kiểu tải sau: tải trọng bản th©n, giã tĩnh, động đất theo tiªu chuẩn UBC, BS8110, BOCA96, hàm tải trọng phổ (Response Spectrum Function), hàm tải trọng đ¸p ứng theo thời gian (Time History

- Ph©n tÝch và tÝnh to¸n kết cấu theo phương ph¸p phần tử hữu hạn với lựa chọn ph©n tÝch tuyến tÝnh hoặc phi tuyến

- Thời gian thực hiện ph©n tÝch, tÝnh to¸n c«ng tr×nh giảm một c¸ch đ¸ng kể so với c¸c chương tr×nh tính kết cấu kh¸c

- Đặc biệt việc kết xuất kết quả tÝnh to¸n một c¸ch râ ràng, khoa học gióp cho việc thiết kế, kiểm tra cấu kiện một c¸ch nhanh chãng, chÝnh x¸c

- Thiết kế và kiểm tra cấu kiện dầm, sàn, cột, v¸ch theo c¸c tiªu chuẩn:

ACI318-99, UBC97, BS8110-89, EUROCODE 2-1992, INDIAN IS 456-2000,

CSA-A23.3-94 … Trong đã: cấu kiện dầm tÝnh ra đến diện tÝch thÐp Fa, cấu kiện cột tÝnh ra đến diện tÝch thÐp Fa (cã thể thực hiện bài to¸n thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện cột), cấu kiện v¸ch tÝnh ra đến diện tÝch thÐp Fa theo tiªu chuẩn ACI318-99,

UBC97, BS8110 (cã thể thực hiện bài to¸n thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện v¸ch)

- Thiết lập một c¸ch nhanh chãng, chÝnh x¸c, ngắn gọn thuyết minh tÝnh to¸n c«ng tr×nh

- Kết xuất dữ liệu ra c¸c m«i trường kh¸c như: SAP 2000, SAFE, AUTOCAD, ACCESS, WORD, NOTEPAD

Trang 26

- 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

2.3.1.2 Khai báo tải trọng

1) Tĩnh tải:

Chương tr×nh ETABS tự động dồn tải trọng bản th©n của c¸c cấu kiện nªn đầu vào ta chỉ cần khai b¸o kÝch thước của c¸c cấu kiện dầm sàn cột và lâi …đặc trưng của vật liệu được dùng thiết kế như m« đun đàn hồi, trọng lượng riªng, hệ số poatx«ng, nếu kh«ng theo sự ngầm định của m¸y: với bª t«ng B20 ta nhập E = 2,7.106 T/m2;  =2,5 T/m3 chương trình tự động dồn tải dồn tĩnh tải về khung nót

Do vậy trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1,1; cã nghĩa là trọng lượng của bản sàn BTCT dày 10 cm đã được m¸y tự động tÝnh với hệ số vượt tải 1,1; Như vậy chỉ cần khai báo TL c¸c lớp cấu tạo: gạch l¸t, vữa lãt, vữa tr¸t, tường trªn sàn, sàn Vệ sinh, thªm vào Tĩnh tải.Tải trọng tường ngoài và v¸ch ngăn

2) Hoạt tải đứng:

Chương trình ETABS có thể tự động dồn tải về çc cấu kiện cho nªn hoạt tải thẳng đứng t¸c dụng lªn çc bản sàn được khai b¸o trªn phần tử shell (Bản sàn) với thứ nguyªn lực trªn đơn vị vu«ng; chương trình tự động dồn tải trọng về khung nót Çc « sàn kh¸c nhau được g¸n gi¸ trị hoạt tải sử dụng thực tế của « sàn ấy

Sử dụng chương trình etabs ta tạo các tổ hợp tải trọng :

COMB1 = TT + HT1 add COMB2 = TT + HT2 add COMB3 = TT + HT3 add COMB4 = TT + GXT add COMB5 = TT + GXP add COMB6 = TT + GYT add COMB7 = TT + GYP add COMB8 = TT + 0,9.HT1 + 0,9GXT add

Trang 27

Trang 28

Tầng 1

Biên

C23

Mx Max 0.55 0.55 3.243 -5.062 367.68

Mx min 0.55 0.55 -3.63 -5.539 -369.4

My Max 0.55 0.55 0.268 8.733 396.72

My min 0.55 0.55 -3.63 -8.748 405.22 Nmax 0.55 0.55 -3.63 -8.748 405.22

Giữa

C2

Mx Max 0.75 0.75 7.696 1.644 621.21

Mx min 0.75 0.75 -9.173 0.752 -613.8

My Max 0.75 0.75 -0.075 10.976 615.74

My min 0.75 0.75 -1.367 -8.558 619.28 Nmax 0.75 0.75 -0.596 1.274 754.97

Tầng 6

Biên

C23

Mx Max 0.4 0.4 2.504 5.393 166.33

Mx min 0.4 0.4 -2.412 -7.73 178.64

My Max 0.4 0.4 0.808 7.138 182.29

My min 0.4 0.4 -0.532 -9.39 183.45 Nmax 0.4 0.4 -0.532 -9.39 183.45

Giữa

C2

Mx Max 0.5 0.5 4.837 -1.177 256.02

Mx min 0.5 0.5 -5.609 1.993 257.83

My Max 0.5 0.5 -2.316 6.365 259.03

My min 0.5 0.5 2.354 -4.658 257.21 Nmax 0.5 0.5 -2.432 2.346 -318.6

Trang 29

Trang 30

TLR (kG/m3)

TT tiªu chuÈn (kG/m2)

Hệ số vượt tải

TT tÝnh to¸n (kG/m2)

Trang 31

Dựa vào tỉ số r = l2/l1, tra bảng ta được các tỉ số trong bảng:

Bảng 3-2 Các tỷ số moomen để tính bản kê 4 canh theo sơ đồ khớp dẻo

Trang 32

3.3.1 TÝnh to¸n cèt thÐp chịu lực theo phương cạnh l 1

Giả thiết a01 = a’01 = 1,5 cm h01 = h’01 = hs – a01 = 15-1,5 = 13,5 cm 6) Cèt thÐp chÞu m« men d-¬ng: M1 = 0,304Tm

7 1

Do MA1  MB1  0,304 Tm

Giả thiết a01 = a’01 = 1,5 cm h01 = h’01 = hs – a01 = 15 – 1,5 = 13,5 cm

7 1

Trang 33

Trang 34

TLR (kG/m3)

TT tiªu chuÈn (kG/m2)

Hệ số vượt tải

TT tÝnh to¸n (kG/m2)

Trang 35

Hình 3-3 Sơ đồ tÝnh

- B¶n sµn kª 4 c¹nh (làm việc theo 2 phương)

Ta tÝnh to¸n néi lùc theo c«ng thøc:

1; 2; 1; 2

    là c¸c hệ số tra bảng phụ thuộc tỉ số l 2 /l 1 và liªn kết 4 cạnh của « bản.( hệ

số được tra bảng trong phụ lục 16, sách “ Sàn sườn Bª t«ng cốt thÐp toàn khối”, Nhà

xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội – 2008)

Trang 36

a 20 mm;chiều dày lớp bª t«ng bảo vệ cốt thÐp

Kiểm tra điều kiện hạn chế:   m R 0, 427

Nếu:   m R th× t¨ng kÝch th-íc tiết diện (chiều dày sàn) hoặc tăng m¸c vật liệu

   th× tÝnh to¸n diÖn tÝch cèt thÐp As cần thiết cho tiết diện:

0

b s

s

R b h A

s min

0

A 0,05%

b.h

Căn cứ vào As tÝnh to¸n được tra bảng để chọn thép bố trÝ cho bản sàn

12) Tính toán cốt thép chịu mô men dương

Lấy giá trị mômen dương M = 108,24 KG.m để tính

- Ta tính toán với tiết diện chữ nhật bxh = 100x10 cm

108, 24 10

38

225 0,998 130

s s

Trang 37

b h      % > min = 0,05% Lấy cốt thÐp như sau: theo phương cạnh dài ta chọn thÐp Ø6a250 có As = 1,41cm2 ; theo phương cạnh ngắn chọn Ø6a250 có As = 1,41cm2

Khi đã, kiểm tra lại %:

Tra bảng ta chọn thÐp chịu m«men tại gối cho « bản: 6a200,As  1,41 cm 2

Để thuận tiện trong thi c«ng ta bố trÝ thÐp theo 2 phương là như nhau Ø6a200 V× là sàn vệ sinh nªn ta bố trÝ thÐp thành 2 lớp xuyªn suốt « sàn

Trang 38

Hình 3-4 Mặt bằng bố trÝ thÐp sàn từ tầng 6

Trang 39

Cường độ tÝnh to¸n của vật liệu:

Theo TCXDVN 356 : 2005 (Bảng 13 đối với bª t«ng và bảng 21 đối với cốt thÐp):

Rsc = Rsc’ = 280 MPa ,Rsw = 225 MPa,Ea = 210000 MPa

C¸c hÖ sè tÝnh theo sơ đồ đàn hồi với cốt thÐp nh«m AII (Theo bảng E.2 TCXDVN 356 : 2005):

R

 = 0,595, R = 0,418

Nội lực tÝnh to¸n thÐp: Dùng mômen cực đại ở giữa nhịp, trªn từng gối tựa làm gi¸ trị tÝnh to¸n Dầm đổ toàn khối với bản nªn xem một phần bản tham gia chịu lực với dầm như là c¸nh của tiết diện chữ T Tuỳ theo m«men là dương hay ©m mà cã

kể hay kh«ng kể c¸nh vào trong tÝnh to¸n Việc kể bản vào tiết diện bªt«ng chịu nÐn

sẽ gióp tiết kiệm thÐp khi tÝnh dầm chịu m«men dương

4.1.1.2 Tiết diện chịu mô men âm

C¸nh nằm trong vïng kÐo nªn bỏ qua

Chiều cao làm việc ho = h – a, với a là lớp bảo vệ cốt thÐp

Trang 40

Chọn thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép: = AS/bho , điều kiện   min = 0,05%

Kích thước tiết diện hợp lý khi hàm lượng cốt thép 0,6%  1,5%

Nếu   R thì trong trường hợp không thể tăng kích thước tiết diện thì phải tính toán đặt cốt thép vào vùng nén để giảm  (tính cốt kép)

4.1.1.3 Với tiết diện chịu mômen dương

Sàn nằm trong vùng chịu nén, tham gia chịu lực với sườn, tính toàn theo tiết diện chữ T chiều rộng cánh đưa vào tính toán là bc:

bc = b + 2C1 (4-4) Trong đó C1 không vượt quá trị số bé nhất trong ba trị số sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm 0,5lo

Định dạng
Số trang	203
Dung lượng	4,08 MB