CHUNG cư CAO TẦNG CT8 yên PHÚC hà ĐÔNG hà nội

Nội dung của đồ án gồm 3 phần: Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiếnthức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ

oLỜI 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 Đểđáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ làcác 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 mìnhtrên ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng đểtrình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “CHUNG CƯ CAO TẦNGCT8 YÊN PHÚC - HÀ ĐÔNG HÀ NỘI ” Nội dung của đồ án gồm 3 phần:

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

Hải Phòng, ngày 10 tháng 12 năm 2015

Sinh viên

Chương 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu về công trình

1.1.1 Sự cần thiết của công trình.

- Tên công trình: Chung cư CT8 -Yên Phúc - Hà Đông-Hà Nội

- Vị trí xây dựng công trình: Thành phố Hà Nội

- Khu đát xây dựng này nằm trong quy hoạch và sử dụng của Thành Phố Hà Nội

- Đi đôi với chính sách mở cửa, chính sách đổi mới Việt Nam mong muốn được làm bạn với tất cả các nước trên thế giới dã tạo điều kiện cho Việt Nam từng bước hòa nhập, nên việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là cần thiết Xây dựng công trình góp phần thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc là một trong những Thành Phố lớn của đất nước

Công trình được xây dựng tại vị trí thoáng đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên

sự hài hòa hợp lí cho tổng thể thành phố Hà Nội

1.1.2 Đặc điểm công trình

Công trình gồm 9 tầng nổi và 1 bể nước

- Tầng 1 là sảnh chung , tư tầng 2 đến tầng 9 là các căn hộ và khu vệ sinh

- Tổng cao trình của công trình tính từ cốt 0,00m là 36m

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội

1.2.1 Điều kiện tự nhiên

Công trình nằm ở thành phố Hà Nội, nhiệt độ bình quân àng năm là 27oC chênhlệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12oC Thờitiết hàng năm chia làm ai mưa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô

Mùa mưa tứ thang 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Độ

ẩm trung bình từ 75% đến 80% Hai hướng gió chủ yếu là gió Tây – Tây Nam, Bắc –Đông Bắc Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng

11 Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s

Địa chất công trình thuộc loại đất yếu, nên phải gia cường đất nền khi thiết kếmóng

1.2.2 Điều kiện kinh tế và xã hội

Công trình chứa vật liệu có trọng lượng lớn nên kết cấu phải có giá thành hợp lý.Giá thành của công trình được cấu thành từ giá vật liệu, tiền thêu hoặc khấu hao máy

móc thi công, tienf trả công nhân Đối với công trình này, tiền vật liệu chiếm hơn cả,

do đó phải chọn phương án có chi phí vật liệu thấp Tuy vậy, kết cấu phải được thiết kếsao cho tiến độ thi công phải đảm bảo Vì việc đưa công trình vào sử dụng sớm có ýnghĩa to lớn về kinh tế - xã hội đối với thành phố Hà Nội

Do vậy, để đảm bảo giá thành của công trình một cách hợp lý, không vượt quákinh phí đầu tư, thì cần phải gắn liền việc thiết kế kết cấu với việc thiết kế các biệnpháp và tổ chức ti công Do đó cần phải đưa các công nghệ thi công hiện đại nhằmgiảm thời gian và giá thành cho công trình

1.3 Các giải pháp thiết kế kiến trúc của công trình

1.3.1.1 Giải pháp mặt bằng

Công trình có kích thước theo 2 phương: 17,4 x 41,4 m Bố trí theo hình chữ nhật thích hợp với kết cấu nhà cao tang, thuận tiện trong xử lý kết cấu Hệ thồng hành lang giữa, hai cầu thang bộ đồng thời là cầu tang thoát hiểm và phục vụ đi lại thuận tiện giữa các tầng theo trật tự

Mặt bằng công trình được bố trí như sau:

Công trình chủ yếu đáp ứng các nhu cầu hoạt động của công ty

- Tâng 1 (cao 4,2m) : 2 khu để xe

Công trình gồm 1 khối không có khe biến dạng, mang phong cách kiến trúc hiện đại Được bố trí nhiều cửa sổ tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiếu sáng.

Mặt đứng công trình được phát triển lên cao một cách liên tục và đều đặn, không có sự thay đổi đột ngột nhà theo chiều cao nên không gây ra biên độ dao động, cũng như nội lực thay đổi bất thường Công trình có tính cân đối, hình khối tổ chức công trình đơn giản và rõ ràng

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 bào chiều dày của bản sàn không quá lớn giúp giảm được trọng lượng của công trình

1.3.2.2 Kết cấu theo phương đứng

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

Vách cứng được 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 phương ngang

1.4 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình

Các phòng ở, hệ thống giao thông chính trong công trình được thiết kế để tận dụng tối đa khả năng chiếu sáng tự nhiên, ngoài ra cũng sử dụng hệ thống chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo nhu cầu chiếu sáng của công trình phục vụ sinh hoạt và học tập cho sinh viên.

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 công trình tới các điểm tiêu thụ

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

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

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

1.4.6 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy

1.4.6.1 Hệ thống báo cháy

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiệnđược cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

Chương 2 : :Lựa chọn giải pháp 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 dụngphổ 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 hệkết cấu dạng nào phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sửdụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang như 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, thích hợp với các côngtrình 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 vớicấp phòng chống động đất  7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đấtcấp 8; 10 tầng đối với cấp 9

2.1.1.2 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 phươnghoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loạikết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các côngtrình 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 cókích 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 nhàdưới 40 tầng với cấp phòng chống động đất cấp 7; độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấpphòng chống động đất cao hơn

2.1.1.3 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 hệthống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khuvực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vực vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là cáckhu vực có tường nhiều tầng liên tục hệ thống khung được bố trí tại các khu vực cònlại của ngôi nhà Trong hệ thống kết cấu này, hệ thống vách chủ yếu chịu tải trọngngang còn hệ thống khung chịu tải trọng thẳng đứng

chống động đất  7; 30 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8; 20tầng 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 khunggiằng.Đây là loại kết cấu đặc biệt, được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầngdưới đòi hỏi các không gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyểntiếp từ hệ thống khung sang hệ thống khung giằng Nhìn chung, phương pháp thiết kếcho hệ kết cấu này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn

2.1.1.5 Hệ kết cấu hình ống

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

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

2.1.1.6 Hệ kết cấu hình hộp

Đối với các công trình có độ cao và mặt bằng lớn, ngoài việc tạo ra hệ thốngkhung bao quanh làm thành ống, người ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thốngkhung với mạng cột xếp thành hàng

Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho nhữngcông trình rất cao, có khi tới 100 tầng

2.1.2 Phương án lựa chọn

Công trình Chung cư CT8 là một công trình cao tầng với độ cao 36 m < 40m.Đây là một công trình nhà ở mang tính chất hiên đại, sang trọng Mặt khác, công trìnhlại xây dựng trong khu dân cư đông đúc vì vậy yêu cầu đặt ra khi thiết kế công trình làphải chú ý đến độ an toàn của công trình, theo điểm 2.6.1 TCXD 198 : 1997 thì “Kếtcấu nhà cao tầng cần tính toán thiết kế với các tổ hợp tải trọng thẳng đứng, tải trọnggió động có thể bỏ qua tải trọng động đất”

Hệ kết cấu chịu lực của công trình phải được thiết kế với bậc siêu tĩnh cao để khichịu tác động của các tải trọng ngang lớn công trình có thể bị phá hoại ở một số cấukiện mà không bị sụp đổ hoàn toàn

Theo TCXD 198 : 1997 điều 2 “Những nguyên tắc cơ bản trong thiết kế kết cấunhà cao tầng BTCT toàn khối” điểm 2.3.3 thì “Hệ kết cấu khung - giằng (khung vàvách cứng) tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấunày 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 vùngđộng đất cấp 9 là 20 tầng ” Do đó khi thiết kế hệ kết cấu cho công trình này, em quyếtđịnh 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 khunggiằng Trong đó, hệ thống lõi và vách cứng được bố trí ở khu vực đầu hồi nhà, chịuphần lớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tương ứng vớidiện chịu tải của vách Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạydọc quanh chu vi nhà và hệ thông dầm sàn, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, tăng độ ổnđịnh cho hệ kết cấu

2.1.3 Kích thước sơ bộ của kết cấu

m

l.



Trong đó:

l là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn.

D 0,8 1,4  � ; là hệ số phụ thuộc tải trọng Lấy D = 1,1.

m là hệ số phụ thuộc loại bản:

Ta có bảng tính toán chiều dày sơ bộ các ô sàn

STT Tên ô sàn cạnhKích thước l2/l1 Loại bản sàn D m hb (m)

ngắn(m)

cạnhdài(m)

2.1.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm

1) Chọn sơ bộ kích thước dầm khung

Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình màchọn giải pháp dầm phù hợp Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,6m trong đó nhịplớn nhất là 8,4 m với phương án kết cấu BTCT thông thường thì chọn kích thước dầmhợp lý là điều quan trọng Ta chọn nhịp dầm lớn nhất để tính toán xác định sơ bộ tiếtdiện

Chiều cao sơ bộ dầm xác định theo công thức:

2) Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ đỡ tường ngăn phòng

Nhịp dầm phụ lớn nhất bằng 8,4 m Chiều cao sơ bộ chọn theo công thức:

Vậy kích thước dầm đỡ tường ngăn phòng : bxh = 22 x 55 cm

Với dầm chia nhỏ phòng ngủ tíêt diện : bxh = 22 x 35 cm

F là diện tích tiết diện cột;

k là hệ số kể tới mô men uốn; k 1,2 1,5  � .

Bê tông cột sử dụng bê tông B25 có Rb = 14,5 Mpa

N lực dọc tính toán theo diện chịu tải tác dụng vào cột

Bảng 2.1.3.3.1.1 Các thông số tính tiết diện cột

Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện đô mảnh cho phép

Tiết diện cột phải đảm bảo điều kiện:

0 0

 �l b

b

Thỏa mãn điều kiện.

2.1.3.4 Chọn sơ bộ kích thước vách lõi

Bề dày vách cứng thang máy không nhỏ hơn các giá trị sau:

(h/20 = 4200/20 = 210mm và 150 mm).Với h là chiều cao tầng

Chọn bề dày vách thang máy: b = 25 cm

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ sốvượttải

TT tínhtoán(kG/m2)

Bảng 2.2.1.1.1.2 Tĩnh tải sàn khu vệ sinh

(mm)

TLR(kG/m3)

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ sốvượttải

TT tínhtoán(kG/m2)

STT Vật liệu Chiềudày

(mm)

TLR(kG/m3)

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ sốvượttải

TT tínhtoán(kG/m2)

Bảng 2.2.1.1.1.4 Tĩnh tải các lớp sàn cầu thang

(mm)

TLR(kG/m3) vượt tảiHệ số

TT tínhtoán(kG/m2)

2.2.1.2 Tải trọng tường xây

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

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

Trong đó:

+ ht: chiều cao tường

+ 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 tảitrọng tường do bố trí cửa sổ kính

g Loại tường

Dày(m)

Cao(m)

TLR(kG/m3)

Giảmtải

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệsốvượttải

TT tinhtoán(kG/m2)

Phầndài hạn

Hệsốvượttải

Hoạttải tínhtoán

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

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

3) Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng gió

Bảng 2.2.3.1.1.1 Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng gió

Tần

g Cốt caođộ Cao trìnhsàn K Hệ số vượttải

Gió đẩy(kg/m2)

Gió hút(kg/m2)

2.2.4 Lập sơ đồ các trường hợp tải trọng

Sơ đồ tính được lập trong phần mềm tính kết cấu ETABS 9.7.1 dưới dạng khungkhông 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 được nhập trực tiếp lên các phần tử chịu tải theo các trường hợp tảitrọng Phần tải trọng bản thân do máy tự tính nên ta chỉ nhập tĩnh tải phụ thêm ngoàitải trọng bản thân Hoạt tải tính toán được nhân với hệ số giảm tải trước khi nhập vàomáy

Nội lực của các phần tử được xuất ra và tổ hợp theo các quy định trong TCVN2737-1995 và TCXD 198-1997

Yêu cầu nhiệm vụ tính toán khung trục 2

Khai báo và gán các tải trong

TT, HT1, HT2, HT3, GT, GP

Hình 2.2.4.1.1 Xây dựng mô hình etabs

Hình 2.2.4.1.2 Sơ đồ TT tường trục 2

Hình 2.2.4.1.3 Sơ đồ gán TT sàn của tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2.2.4.1.4 Sơ đồ gán HT1 của tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2.2.4.1.5 Sơ đồ gán HT2 của tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2.2.4.1.6 Sơ đồ gán HT3 của tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2.2.4.1.7 Gió Phải tầng điển hình (STORY 3)

Hình 2.2.4.1.8 Gió Trái tầng điển hình (STORY 2) 2.3 Tính toán nội lực cho công trình

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

2.3.1.1 Giới thiệu phần mềm tính toán.

Để tính toán kết cấu một công trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kếtcấu 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 tảitrọng động như: gió động, động đất tác dụng lên công trình, cũng như việc thiết kếkiểm tra các cấu kiện dầm, cột, vách cứng, sàn sau khi đã có kết quả nội lực Do đóviệc lựa chọn một phần mềm kết cấu đáp ứng được các điều kiện như: dễ sử dụng, độtin cậy cao và đáp ứng được các yêu cầu thực tế trong tính toán và thiết kế kết cấu nhàcao 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 trongtính toán và thiết kế nhà cao tầng ETABS có xuất xứ từ trường Đại học Berkeley vàcùng họ với SAP 2000 Điểm nổi bật của ETABS ở đây mà các phần mềm kết cấukhác không có như:

ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà caotầng

Giao diện được tích hợp hoàn toàn với môi trường Windows 95/98/NT/2000/XP

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

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

- Các thư viện kết cấu sẵn có hoặc xây dựng sơ đồ kết cấu: dầm, sàn, cột, váchtrên 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 (ResponseSpectrum Function), hàm tải trọng đáp ứng theo thời gian (Time HistoryFunction)…

- 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 EigenVectors 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 trọnggió động theo TCVN 2737-95, tải trọng động đất theo dự thảo tiêu chuẩn tính động đấtViệt 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 chọnphân tích tuyến tính hoặc phi tuyến

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

Đặc biệt việc kết xuất kết quả tính toán một cách rõ ràng, khoa học giúp cho việcthiết 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, A23.3-94 … Trong đó: cấu kiện dầm tính ra đến diện tích thép Fa, cấu kiện cộttính ra đến diện tích thép Fa (có thể thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tracấu kiện cột), cấu kiện vách tính ra đến diện tích thép Fa theo tiêu chuẩnACI318-99, UBC97, BS8110 (có thể thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tracấu kiện vách)

CSA Thiết lập một cách nhanh chóng, chính xác, ngắn gọn thuyết minh tính toáncông 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 phụtrợ SAFE để tính toán sàn bê-tông cốt thép Kết quả cuối cùng đạt được là biểu đồ nộilực, 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 mềmkết 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 trìnhvẫn được đặt lên hàng đầu Do đó việc lựa chọn một phần mềm phù hợp, rút ngắn thờigian, tiết kiệm tiền bạc và có độ tin cậy cao hoàn toàn do các kĩ sư kết cấu và các đơn

=2,5 T/m3 chương trình tự động dồn tải dồn tĩnh tải về khung nút

Do vậy trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1,1; có nghĩa làtrọng lượng của bản sàn BTCT dày 10 cm đã được máy tự động tính với hệ số vượt tải1,1; Như vậy chỉ cần khai báo TL các lớp cấu tạo: gạch lát, vữa lót, vữa trát, tường trênsàn, sàn Vệ sinh, thêm vào Tĩnh tải.Tải trọng tường ngoài và vách ngăn đã tính và đưa

về dải phân bố trên đơn vị dài tác dụng lên các dầm tương ứng có tường ngăn

4) Hoạt tải đứng:

Chương trình ETABS có thể tự động dồn tải về các cấu kiện cho nên hoạt tảithẳng đứng tác dụng lên các bản sàn được khai báo trên phần tử shell (Bản sàn) với thứnguyên lực trên đơn vị vuông; chương trình tự động dồn tải trọng về khung nút Các ôsàn khác nhau được gán giá trị hoạt tải sử dụng thực tế của ô sàn ấy

5) Tải trọng gió:

- Thành phần gió tĩnh (gió X, gió Y)

Thành phần gió tĩnh được tính đưa về tâm cứng tại các mức sàn (theo phương

- Thành phần gió động (gió X, gió Y)

Thành phần gió động được tính đưa về tâm khối lượng tại các mức sàn (theophương tương ứng) theo diện tích bề mặt đón gió của công trình

Từ nội lực xuất từ etabs của khung ta chọn các cặp nội lực tính toán như sau:3) Nội lực dầm

Bảng 2.3.2.1.1.1 Nội lực tính toán cho dầm

4) Nội lực cột

Bảng 2.3.2.1.1.2 Nội lực tính toán cho cột

2.3.3 Kết quả xuất biểu đồ nội lực

Hình 2.3.3.1.1 Biểu đồ momen M3-3 của tổ hợp BAO (T.m)

Hình 2.3.3.1.2 Biểu đồ momen M2-2 của tổ hợp BAO (T.m)

Hình 2.3.3.1.3 Biểu đồ lực dọc tổ hợp BAO (T)

Hình 2.3.3.1.4 Biểu đồ lực cắt V2-2 (T)

Hình 2.3.3.1.5 Biểu đồ lực cắt V3-3 (T)

Ô sàn vệ sinh kích thước 2,3 x1,6 m Bản liên kết cứng với dầm theo các phương.

Sơ đồ tính của bản là bản liên tục tính theo sơ đồ đàn hồi , chịu lực theo 2 phương do

có tỉ số kích thước theo 1 phương là: 2,3/1,6= 1,43 < 2 Tính theo bản kê 4 cạnh

3.1.1 Thông số thiết kế

6) Xác định tải trọng

Bảng 3.1.1.1.1.1 Tĩnh tải sàn phòng kháchSTT Vật liệu dày(mm)Chiều TLR

(kG/m3)

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ số vượttải

TT tínhtoán(kG/m2)

(kG/m3)

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ số vượttải

TT tínhtoán(kG/m2)

Bảng 3.1.1.1.1.3 Số liệu tính toánTên ô sàn L1 L2 L2/L1 Loại sàn KG/mg 2 p

KG/m2 q

KG/m2

Sàn phòng khách 4,8 5,1 1,06 Bản kê 4 cạnh 479,9 240 719,9Sàn vệ sinh 1,6 2,3 1,43 Bản kê 4 cạnh 479,9 195 674,97) Lựa chọn vật liệu cấu tạo

Bê tông sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có: Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,09 MPa ,E= 30x103 MPa ;

Với: bê tông B25 và thép AI có:  R 0,427; R 0,618

bê tông B25 và thép AII có:  R 0,417; R 0,593.

3.2 Xác định nội lực

3.2.1 Sàn phòng khách

Hình 3.2.1.1.1 Ô sàn 4,8 x 5,1Nhịp tính toán của ô bản:

 12

) 3

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

Bảng 3.2.1.1.2.1 Các tỉ số mômen để tính bản kê 4 cạnh theo sơ đồ khớp dẻo

r = l2/l1 θ A1 và B1 A2 và B2

Thay các tỉ số vào phương trình:

Với: l 1 ; l 2 lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

1; ; ;2 1 2

    là các hệ số tra bảng phụ thuộc tỉ số l 2 /l 1 và liên kết 4 cạch

của ô bản.( hệ số được tra bảng trong phụ lục 16, sách “ Sàn sườn Bêtông cốt thép toàn khối”, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội – 2008)

3.3.1.1 Tính cốt thép chịu lực theo phương cạnh l 1

Giả thiết a01 = a’01 = 1,5 cm h01 = h’01 = hs – a01 = 12 – 1,5 = 10,5 cm

Cốt thép chịu mômen dương: M1 = 0,298 Tm

7 1

Do M MA1  B1  0,396 Tm

Giả thiết a01 = a’01 = 1,5 cm h01 = h’01 = hs – a01 = 12 – 1,5 = 10,5 cm

Cốt thép chịu mômen âm: MA1 = 0,396 Tm

7 1

�

2 1

100 9,7

�Cốt thép chịu mômen âm: MA2 M 0,375 Tm B2 

7 2

3.3.2.1 Tính cốt thép chịu momen dương

Giả thiết a01 = a’01 = 1,5 cm h01 = h’01 = hs – a01 = 12- 1,5 = 10,5 cm

Lấy cốt thép theo cấu tạo như sau: theo phương cạnh dài ta chọn thép Ø8a200 có

As = 2,51cm2 ; theo phương cạnh ngắn chọn Ø8a200 có As = 2,51cm2

3.3.2.2 Tính cốt thép chịu momen âm :

Giả thiết a01 = a’01 = 1,5 cm h01 = h’01 = hs – a01 = 12- 1,5 = 10,5 cm

As = 2,51cm2 ; theo phương cạnh ngắn chọn Ø8a200 có As = 2,51cm

vậy, em chọn Φ8a200 có diện tích trong mỗi mét bản là 2,52 cm2 (> 50% ×2,51=1,255cm2).

Cốt thép phân bố: Ở phía trên, cốt phân bố được đặt vuông góc với cốt thép chịumômen âm Ở phía dưới cốt thép phân bố được đặt vuông góc với cốt chịu mômendương Cốt thép được chọn là Φ8a200, thuận lợi cho thi công bản sàn toàn nhà (doviệc bố trí cốt thép trong các ô bản có sự phụ thuộc lẫn nhau), và thoả mãn điều kiệncấu tạo, điều kiện không nhỏ hơn 20 % diện tích cốt thép chịu lực tính toán khi 2l1< l2<3l1

A A

Hình 3.3.3.1.1 Mặt bằng bố trí thép sàn Tầng 2-9

A A

Hình 3.3.3.1.2 a) Mặt bằng bố trí thép sàn từ tầng Mái