Chung cư doãn kế thiện tp hà nội

Với sự phân công nhiệm vụ của giảng viên hướng dẫn, khối lượng các công việc mà em đã hoàn thành: tính toán bố trí thép sàn tầng 5, tính toán khung không gian – thiết kế bố trí thép dầm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

CHUNG CƯ DOÃN KẾ THIỆN - HÀ NỘI

SVTH: NGUYỄN VĂN ĐỘ MSSV: 110130087 LỚP: 13X1B

GVHD: KS ĐẶNG HƯNG CẦU ThS NGUYỄN THẠC VŨ

Đà Nẵng – Năm 2018

TÓM TẮT

Tên đề tài: CHUNG CƯ DOÃN KẾ THIỆN-HÀ NỘI

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Độ

Chung cư Doãn kế Thiện được xây dựng trên lô đất rộng 3306 m2 Công trình bao gồm 1 tầng hầm và 20 tẩng nổi, chiều cao nhà 73.1 (m) so với cốt ±0.00, rộng

23.1(m), dài 30.6(m)

Về kiến trúc: công năng chủ yếu của công trình là nhà ở, riêng tầng trệt được sử dụng

cho các dịch vụ công cộng, tạp hóa

Về kết cấu: công trình được thiết kế kết cấu khung kết hợp lõi cứng (lõi thang máy)

Với sự phân công nhiệm vụ của giảng viên hướng dẫn, khối lượng các công việc mà em đã hoàn thành: tính toán bố trí thép sàn tầng 5, tính toán khung không gian – thiết kế bố trí thép dầm tầng 10 khung trục 2, tính toán bố trí thép cột trục 2-A, 2-B

Về thi công: Khối lượng công việc phần thi công lớn hơn nhiều phần kiến trúc và kết

cấu Trong phần này, các công việc mà em đã hoàn thành:

+ Thiết kế biện pháp thi công phần ngầm-lựa chọn biện pháp thi công, thi công ép

cừ, cọc khoan nhồi, biện pháp thi công đào đất, thi công móng công trình

+ Thiết kế biện pháp thi công phần thân: tính toán bố trí ván khuôn ô sàn S1, dầm, cột, cầu thang bộ, thang máy tầng điển hình

+ Thiết kế tổng tiến độ công trình, lập biểu đồ sử dụng-vận chuyển- dự trữ vật tư cát

và xi măng

+ Thiết kế tổng mặt bằng công trình

+ Tìm hiểu các biện pháp an toàn lao động

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còncần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình

Qua 5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:

Địa điểm: Đường Doãn Kế Thiện-phường Mai Dịch-quận Cầu Giấy

TP Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: K.S Đặng Hưng Cầu

Phần 2: Kết cấu 30% - GVHD: Th.S Nguyễn Thạc Vũ

Phần 3: Thi công 60% - GVHD: K.S Đặng Hưng Cầu

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của

các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là Thầy Đặng Hưng Cầu đã giúp em hoàn

thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy Cô

đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, 28 tháng 5 năm 2018

Sinh viên:

Nguyễn Văn Độ

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi Các số liệu sử dụng phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác

Đà Nẵng, 28 tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Độ

MỤC LỤC

PHẦN I KIẾN TRÚC (10%) 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH: 2

1 Sự cần thiết phải đầu tư công trình 2

2 Vị trí công trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực 2

2.1 Vị trí xây dựng công trình 2

2.2 Điều kiện tự nhiên 3

3 Nội dung và quy mô đầu tư công trình 3

PHẦN II KẾT CẤU (30%) 4

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 5

1 Số liệu tính toán: 5

2 Sơ đồ kết cấu sàn tầng 5 : 5

3 Phân loại ô sàn: 5

4 Cấu tạo: 6

4.1 Cấu tạo sàn: 7

4.2 Xác định tải trọng: 7

4.3 Vật liệu: 8

5 Xác định nội lực: 8

5.1 Nội lực trong sàn bản dầm console (ô sàn 14, 15,16,17): 8

5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh (các ô bản còn lại): 9

6 Tính toán cốt thép: 9

6.1 Ta tính thép cho Ô 1 : 9

6.2 Ta tính thép cho Ô 14 : 10

7 Bố trí cốt thép: 11

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHU TRỤC 2 12

1 Sơ đồ tính và phương pháp tính toán: 12

1.1 Sơ đồ tính: 12

1.2 Phương pháp tính toán hệ kết cấu: 12

2 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình: 13

2.1 Sơ bộ chọn kích thước sàn 13

2.3 Sơ bộ chọn kích thước cột: 13

2.4 Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy 16

3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực: 16

3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 16

3.2 Trình tự xác định tải trọng 16

3.3 Trình tự thao tác trên phần mềm ETABS 9.7.1 21

3.4 Xuất kết quả tính tải trọng gió động 23

4 Tính dầm khung trục 2: 26

4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung 27

4.2 Tính toán cốt dọc 27

4.3 Tính toán cốt thép đai: 28

4.4 Tính toán cốt thép dầm khung 30

5 Tính toán cốt thép cột khung trục 3: 31

5.1 Nội lực cột khung: 31

5.2 Tính toán cốt thép cột: 31

PHẦN III THI CÔNG (60%) 35

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 36

1 Đặc điểm công trình 36

1.1 Vị trí công trình 36

1.2 Đặc điểm địa chất công trình 37

2 Lựa chọn giải pháp thi công phần ngầm 37

2.1 Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên (Bottom_up) 37

2.2 Thi công tường nhà làm tường chắn đất 39

2.3 Phương pháp gia cố nền trước khi thi công hố đào 41

2.4 Phương pháp thi công từ trên xuống (Top-down) 41

3 Công tác chuẩn bị thi công : 42

3.1 Công tác chuẩn bị mặt bằng 42

3.2 Công tác cấp thoát nước 43

3.3 Công tác cung cấp điện 43

4 Tính toán và thi công chông cừ thành hố đào 43

4.1 Tính toán số lượng, chiều dài cừ 43

4.2 Thi công ép cừ 45

5 Thi công cọc khoan nhồi 46

5.1 Lựa chọn phương án thi công cọc khoan nhồi 46

5.2 Chọn máy thi công 47

5.3 Các bước tiến hành thi công công cọc khoan nhồi 48

1.2 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi 60

1.3 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi 62

1.4 Tính toán số lượng công nhân, máy bơm, và xe vận chuyển bê tông phục vụ công tác thi công cọc 66

1.5 Thời gian thi công cọc nhồi 67

1.6 Công tác phá đầu cọc 67

2 Công tác đào đất hố móng 69

2.1 Lựa chon biện pháp đào đất 69

2.2 Thiết kế tuyến di chuyển thi công đất 69

2.3 Tính toán khối lượng đào đất 69

3 Tính toán nước ngầm thấm qua hố đào và chọn máy bơm 71

4 Thiết kế ván khuôn đài móng 72

Tính toán ván khuôn móng M1: 72

5 Công tác thi công đắp đất 75

5.1 Công tác đắp đất 75

5.2 Đắp đất đợt 1 75

5.3 Đắp đất đợt 2 75

5.4 Công tác đắp đất đợt 3 76

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 76

1 Lựa chọn hệ thống ván khuôn cột chống 76

2 Thiết kế ván khuôn sàn 77

2.1 Xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn 77

2.2 Tính toán ván khuôn 77

2.3 Tính xà gồ đỡ sàn 78

2.4 Tính toán cột chống 78

3 Thiết kế ván khuôn dầm 80

3.2 Thiết kế ván khuôn dầm trục 1(D-E) 81

4 Thiết kế ván khuôn cột 82

5 Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ 82

5.1 Tính toán ván khuôn 82

5.2 Tính toán xà gồ 83

5.3 Tính cột chống 84

6 Thiết kế hệ thống ván khuôn vách thang máy 84

6.1 Tổ hợp và cấu tạo ván khuôn buồng thang máy 84

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 87

1 DANH MỤC CÁC CÔNG VIỆC 87

1.1 Công tác phần ngầm 87

1.2 Công tác phần thân 87

1.3 Công tác hoàn thiện 87

2 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG VIỆC VÀ TỔ CHỨC PHẦN NGẦM 88

2.1 Thi công ép cừ Larsen 88

2.2 Thi công cọc khoan nhồi 88

2.3 Đào đất bằng máy 88

2.4 Đào móng thủ công 88

2.5 Phá đầu cọc 88

2.6 Đổ bê tông lót đài 89

2.7 Công tác lắp dựng cốt thép đài 89

2.8 Công tác lắp dựng ván khuôn đài 89

2.9 Công tác đổ bê tông đài 90

2.10 Công tác tháo dỡ ván khuôn đài 90

2.11 Công tác đắp đất và thi công giằng móng, nền 90

3 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG VIỆC VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 93

3.1 Tính toán khối lượng công việc và tổ chức thi công tầng hầm 93

3.2 Tính toán khối lượng và tổ chức thi công tầng trệt 96

3.3 Tính toán khối lượng và tổ chức thi công tầng điển hình 97

3.4 Tính toán khối lượng và tổ chức thi công tầng mái 99

4 Công tác hoàn thiện 101

4.1 Công tác xây tường và bậc cầu thang 101

4.2 Công tác trát trong và trát ngoài 102

4.3 Công tác lắp trần thạch cao 103

4.4 Công tác bả mattit 103

4.5 Công tác láng, lát gạch nền, chống thấm, lát gạch chống nóng mái 104

4.6 Công tác lắp vách cửa, khung kính 105

4.7 Công tác sơn trong, sơn ngoài 105

4.8 Công tác lắp cửa gỗ 106

4.9 Công tác lắp lan can cầu thang 106

4.10 Công tác dọn vệ sinh 107

CHƯƠNG 7 TỔNG TIẾN ĐỘ CÔNG TRÌNH 107

1 Lựa chọn mô hình tiến độ 107

2 Lập khung tiến độ 107

2.1 Công tác chính của quá trình thi công 107

2.2 Các giai đoạn thi công chính 108

2.3 Lập khung tiến độ 108

2.4 Ghép các công việc khác 108

3 Đánh giá phương án 109

CHƯƠNG 8 LẬP KẾ HOẠCH SỬ DỤNG, CUNG CẤP VÀ DỰ TRỮ VẬT LIỆU 109

1 Chọn vật liệu lập biểu đồ 109

2 Lượng vật liệu sử dụng 110

3 Lập kế hoạch vận chuyển 110

CHƯƠNG 9 THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG 111

1 Phương án tổng mặt bằng 111

1.1 Sự cần thiết phải thiết kế tổng mặt bằng thi công 111

1.2 Các giai đoạn thiết kế tổng mặt bằng 111

1.3 Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng 112

1.4 Trình tự thiết kế 112

2 Tính toán các cơ sở vật chất 113

2.1 Thiết bị thi công 113

9.1.1 Lựa chọn cần trục tháp 113

3 Tính toán kho bãi công trường 116

3.1 Tính diện tích kho chứa xi măng 116

3.2 Tính diện tích kho chưa cát 116

3.3 Tính toán nhà tạm 117

3.4 Tính toán cấp điện tạm 118

3.5 Tính toán cấp nước tạm 120

4 Bố trí các cơ sở vật chất trong công trường 121

5 Đánh giá phương án tổng mặt bằng 122

5.1 Đánh giá chung về TMBXD 122

5.2 Đánh giá riêng từng chỉ tiêu TMBXD 122

CHƯƠNG 10 AN TOÀN LAO ĐỘNG 122

1 An toàn lao động trong thi công đào đất 122

2 An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi 123

3 An toàn lao động khi thi công bê tông cốt thép 123

3.1 Lắp dựng, tháo dỡ dàn giáo 123

3.2 Công tác gia công, lắp dựng coffa 124

3.3 Công tác gia công, lắp dựng cốt thép 124

3.4 Đổ và đầm bê tông 125

3.5 Bảo dưỡng bê tông 125

3.6 Tháo dỡ coffa 125

4 An toàn lao động trong công tác làm mái 126

5 An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện 126

5.1 Xây tường 126

5.2 Công tác hoàn thiện 126

5.3 An toàn khi cẩu lắp vật liệu thiết bị 127

6 An toàn điện 127

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Sinh viên : Nguyễn Văn Độ ………

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH:

1 Sự cần thiết phải đầu tư công trình

Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng công trình nhà ở cho nhân dân cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu ở đa dạng của người dân, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm

mỹ, phù hợp với tầm vóc của thủ đô cả nước

Trong hoàn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một chung cư cao tầng là một giải pháp thiết thực bởi vì nó có những ưu điểm sau:

- Tiết kiệm đất xây dựng: đây là động lực chủ yếu của việc phát triển kiến trúc cao tầng của thành phố, ngoài việc mở rộng thích đáng ranh giới đô thị, xây dựng nhà cao tầng là một giải pháp trên một diện tích có hạn, có thể xây dựng nhà cửa nhiều hơn

và tốt hơn

- Có lợi cho công tác sản xuất và sử dụng: Một chung cư cao tần khiến cho công tác

và sinh hoạt của con người được không gian hóa, khiến cho sự liên hệ theo chiều ngang và theo chiều đứng được kết hợp lại với nhau, rút ngắn diện tích tương hỗ, tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu suất và làm tiện lợi cho việc sử dụng

- Tạo điều kiện cho việc phát triển kiến trúc đa chức năng: Để giải quyết các mâu thuẫn giữa công tác cư trú và sinh hoạt của con người trong sự phát triển của đô thị

đã xuất hiện các yêu cầu đáp ứng mọi loại sử dụng trong một công trình kiến trúc độc nhất

- Làm phong phú thêm bộ mặt đô thị: Việc bố trí các kiến trúc cao tầng có số tầng khác nhau và hình thức khác nhau có thể tạo được những hình dáng đẹp cho thành phố Những tòa nhà cao tầng có thể đưa đến những không gian tự do của mặt đất nhiều hơn, phía dưới có thể làm sân bãi nghỉ ngơi công cộng hoặc trồng cây cối tạo nên cảnh đẹp cho đô thị

Từ đó việc dự án xây dựng CHUNG CƯ DOÃN KẾ THIỆN- HÀ NỘI được ra đời

để giải quyết chỗ ở cho người dân Là một tòa nhà tháp 20 tầng, công trình là một điểm nhấn nâng cao vẻ mỹ quan của thành phố, thúc đẩy thành phố phát triển theo hướng hiện đại

2 Vị trí công trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực

2.1 Vị trí xây dựng công trình

Công trình “ Chung Cư DOÃN KẾ THIỆN - Hà Nội “ được xây dựng trên khu đất thuộc phố Nguyễn Quý Đức, quận Giảng võ, Hà Nội do công ty kinh doanh và phát triển nhà Hà Nội là chủ đầu tư

- Phía Bắc giá`p khu tập thể công ty xây dựng công trình 842

- Phía Nam giáp phố Nguyễn Quý Đức

- Phía Đông giáp đường nội bộ và khu tập thể dân cư cũ

- Phía Tây giáp đường đi phân viện Hành chính quốc gia

Khu đất xây dựng công trình là một bãi đất trống, hiện nay khu đất này nằm trong dự

án quy hoạch và sử dụng của thành phố Hà Nội

2.2 Điều kiện tự nhiên

Khí hậu

Công trình nằm ở thành phố Hà Nội, nhiệt độ trung bình hàng năm là 27O C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12O C Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80% Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất là 28 m/s

Địa chất

Địa chất công trình của khu đất xây dựng (thuộc quận Giảng võ - Hà Nội) thuộc loại đất hơi yếu nên phải lựa chọn phương án móng thích hợp để đảm bảo điều kiện chịu lực cho công trinh

3 Nội dung và quy mô đầu tư công trình

Tổng diện tích khu đất: 3306 m2

Công trình là nhà ở nên các tầng chủ yếu (từ 1- 18) dùng bố trí các căng hộ phục vụ nhu cầu ở Tầng trệt dùng dể bố trí các phòng quản lý, dịch vụ phục vu nhu cầu mua bán, giải trí của các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của thành phố

Tầng hầm được bố trí các phòng kỹ thuật và làm ga ra Tầng mái bố trí bể nước 70m3 phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của chung cư

Công trình có tổng chiều cao 73.1 m kể từ cốt ± 0,000 là sàn tầng trệt Sàn tầng hầm

ở cốt -3,00m Mặt đất tự nhiên ở cốt -0,75 m so với cốt ± 0,000

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Sinh viên : Nguyễn Văn Độ ………

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

1 Số liệu tính toán:

Bê tông cấp độ bền B25 : Rb = 14,5 MPa, Rbt=1,05 MPa

- Thép AI (Ø ≤8) : Rs = 225 MPa

- Thép AII (Ø>8) : Rs = 280 MPa

2 Sơ đồ kết cấu sàn tầng 5 :

Căn cứ theo loại phòng, kích thước ô sàn, điều kiện liên kết mà ta chia mặt bằng sàn tầng 5 thành các loại ô sàn như sơ đồ sau :

Hình 2.1: Sơ đồ sàn tầng 5

3 Phân loại ô sàn:

Quan niệm tính toán:

Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm

Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp

Nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do

Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm

Nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp

Gọi l1 : kích thước cạnh ngắn của ô sàn

l2 : kích thước cạnh dài của ô sàn

S4 S5

S6 S6 S5

Bảng 2 1: Phân loại ô sàn và chọn chiều dày các ô sàn

Ô sàn l1 l2 l2/l1 Liên kết biên Loại ô bản hb

Vậy ta chọn chiều dày sàn cho các ô bản: hb=12 (cm)

Trọng lượng các lớp sàn :dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (KN/m2) : tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (KN/m2) : tĩnh tải tính toán

Trong đó : (KN/m3) : trọng lượng riêng của vật liệu

n : hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn dày 12cm

Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lượng riêng g gtc Hệ số n gtt

Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng

đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Bảng 2.3 trọng lượng tường tác dụng lên sàn dày 12cm

Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lượng riêng g gtc Hệ số n gtt

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

tt s t

Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (KN/m2)

Bảng tính hoạt tải sàn tầng 5 xem bảng 2-Phụ lục 1

- Chiều dày lớp bảo vệ : hb=11(cm) >10, chọn abv =1,5(cm)

=> khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thép a:

a=abv+ 1

2

d

hoặc a=abv+d1+ 2

2

5 Xác định nội lực:

Xem các ô bản làm việc độc lập với nhau, tách riêng thành từng ô bản và tính toán cho từng ô bản

5.1 Nội lực trong sàn bản dầm console (ô sàn 14, 15,16,17):

Cắt dải bản rộng 1m và xem như một dầm

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm

q = (g+p).1m (kN/m)

Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm

1

ql2

5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh (các ô bản còn lại):

Sơ đồ nội lực tổng quát:

Xét từng ô bản :

Momen theo phương cạnh ngắn Momen theo phương cạnh dài

- M1, MI, MI’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn

- M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài

-Moment dương lớn nhất ở giữa bản:

M1= (g+p).l1.l2 (KN.m/m)

M2= (g+p).l1.l2 (KN.m/m)

-Moment âm lớn nhất ở trên gối:

MI= (g+p).l1.l2 (KN.m/m).(hoặc M’I)

MII= (g+p).l1.l2 (KN.m/m) (hoặc M’II)

Trong đó: , , , : hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc liên kết 4 biên và l1/l2

l

l = =   nên ta tính theo bản kê 4 cạnh

Liên kết của Ô 1 là 2 ngàm, 2 khớp nên ta xác định được nội lực:

M1= (g+p).l1.l2= 0,0323.(7,845+1,950).8.5,15=13,029 (N.m/m)

M2= (g+p).l1.l2= 0,0133.(7,845+1,950).8.5,15=5,383 (N.m/m)

MI= (g+p).l1.l2= - 0,0685.(7,845+1,950).8.5,15=-27,662 (N.m/m)

MII= (g+p).l1.l2= - 0,0285.(7,845+1,950).8.5,15=-11,484(N.m/m)

, , , : hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc liên kết 4 biên và l1/l2

➢ Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn :

( lấy a=20mm, =100mm)

6 1



−1

6 1

a b s

A

b h

Tính toán tương tự cho các trường hợp khác:

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài

Cốt thép mũ chịu momen âm theo phương cạnh ngắn

Cốt thép mũ chịu momen âm theo phương cạnh dài

l

Cắt 1 dải bản rộng 1m bản làm việc giống như 1 dầm công xôn

Momen âm tại gối :

tt s

tt s

a b s

thanh/1m

- Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1≥ 3; không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1< 3 Khoảng cách các thanh ≤ 35cm, đường kính cốt thép phân bố ≤ đường kính cốt thép chịu lực

Cốt phân bố có tác dụng:

+ Chống nứt do bêtông co ngót

+ Cố định cốt chịu lực

+ Truyền tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất

+ Chịu ứng suất nhiệt

+ Cản trở sự mở rộng khe nứt

Do quan niệm tính toán các ô sàn độc lập nhau, nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên của 1 dầm, các ô sàn có momen gối khác nhau Điều này không đúng với thực tế

vì các dầm có khả năng bị xoắn do đó phân phối lại momen trong sàn, nên các

momen trong 2 ô sàn ở 2 bên dầm thường bằng nhau Sỡ dĩ kết quả 2 momen đó không bằng nhau do quan niệm tính toán chưa chính xác Thực tế các ô sàn không độc lập nhau Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHU TRỤC 2

1 Sơ đồ tính và phương pháp tính toán:

1.1 Sơ đồ tính:

Công trình có các đặc điểm:

- Kích thước hai cạnh dài-rộng của công trình xấp xỉ nhau

- Có sử dụng lõi cứng ( thang máy)

- Chiều cao nhà 73.1m quá lớn, không phù hợp cho kết cấu thuần khung

Vậy ta chọn sơ đồ khung không gian để tính toán

1.2 Phương pháp tính toán hệ kết cấu:

Tải trọng

➢ Tải trọng thẳng đứng:

- Trọng lượng bản thân kết cấu và các loại hoạt tải tác dụng lên sàn, lên mái

- Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn (dày 100mm), thiết bị,

tường nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh

- Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm( dày 200): phân bố trên dầm

➢ Tải trọng ngang:

- Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

- Do chiều cao công trình 73.1m >40m nên căn cứ vào Tiêu chuẩn ta phải tính thành phần động của tải trọng gió

-Tải trọng gió được tính toán qui về lực phân bố tại các mức sàn

Nội lực và chuyển vị

Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng phần mềm tính kết cấu ETABS 9.7.1 Đây là một phần mềm tính kết cấu khá mạnh hiện nay và được ứng dụng khá rộng rãi trong việc tính toán kết cấu công trình

Các quy ước của ETABS giống như những phần mềm tính toán kết cấu xây dựng bằng phương pháp phần tử hữu hạn khác, ETABS chia hệ chịu lực thành các thành phần nhỏ hơn gọi là phần tử, các phân tử trong hệ kết cấu được liên kết với nhau bởi các nút ETABS có các loại phần tử chủ yếu sau:

FRAME: Phần tử thanh Dầm, cột

SHELL: Phần tử tấm sàn, lõi

Với bài toán không gian, mỗi nút có 6 thành phần chuyển vị (3 thành phần chuyển vị thẳng và 3 thành phần chuyển vị xoay) ứng với 6 bậc tự do Mỗi thành phần chuyển vị được biểu diễn bởi một phương trình cân bằng Khi ta chia hệ kết cấu thành nhiều phần tử càng nhỏ bao nhiêu thì số lượng các nút liên kết giữa các phần tử tăng lên, số phương trình cân bằng tương ứng cũng tăng lên, việc nhập dữ liệu và giải bài toán sẽ mất nhiều thời gian nhưng độ chính xác cũng cao hơn

Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phương án tải trọng

Yêu cầu chống cháy

Chọn chiều dày bản theo công thức: h d D L

m



=Chiều dày sàn đã chọn ở phần tính sàn là hd = 12 cm

2.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm

Dầm là cấu kiện mà chiều cao và chiều rộng của tiết diện ngang khá nhỏ so với chiều dài của nó Tiết diện ngang của dầm có thể là chữ nhật, chữ I, hình thang Thường gặp nhất là dầm có tiết diện chữ T và chữ nhật

Gọi chiều cao h của tiết diện là cạnh nằm theo phương của mặt phẳng uốn thì tiết diện hợp lí là tiết diện có tỉ số h/b = 2:4 Chiều cao h thường được chọn trong khoảng 1/8 đến 1/20 của nhịp dầm Khi chọn kích thước b và h cần phải xem xét đến yêu cầu kiến trúc và việc định hình hóa ván khuôn

Chiều dài và chiều dài tính toán cột

Trong kết cấu khung nhà có thể xem chiều dài mỗi cột được tính từ móng đến mái

của cột kí hiệu là l là khoảng cách giữa hai liên kết (liên kết có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang của cột)

Chiều dài tính toán của cột kí hiệu là lo, là chiều dài được xác định theo sơ đồ biến dạng của cột, được lấy bằng chiều dài bước sóng khi cột bị mất ổn định vì bị uốn dọc

Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở, được dựa vào kinh nghiệm thiết kế, dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán sơ

bộ dựa vào lực nén N được xác định một cách gần đúng Diện tích tiết diện cột là A:

t b

k N A

R

=Trong đó:

- Rb: cường độ tính toán về nén của bê tông, với bêtông có cấp độ bền là B20 thi

Rb= 11500 (KN/m2)

- kt: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh

của cột:

Với cột biên ta lấy kt = 1,2

Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,1

Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,3

N: lực nén được tính toán gần đúng như sau:

N = mS.q.FS

Hình 3.2: Sơ bộ truyền tải của sàn về cột

Trong đó:

- mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét

- FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

- q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường

xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột đem tính ra phân

bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

Với nhà có bề dày sàn là bé từ 10:14 cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q= 10:14 kN/m2

Với nhà có bề dày sàn trung bình từ 15:20 cm, tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn q= 15:18 kN/m2

Với nhà có bề dày sàn khá lớn trên 20 cm, cột và dầm đều lớn thì q có thể đến

20N/m2 hoặc lớn hơn nữa

Khi chọn kích thước tiết diện cấu kiện, ngoài điều kiện về khả năng chịu lực, còn cần

kể đến điều kiện về ổn định, về kiến trúc và thuận tiện cho thi công

Ta chọn q=10 KN/m2

Bảng 3.2: Sơ bộ chọn tiết diện cột

ms Fs(m²) Tải trọng q N(KN) kt Ao(m²) h(m) b(m) A chọn (m²)Cột A1 19 18.9 10 3591 1.3 0.33 0.6 0.6 0.36Cột A2 19 34.343 10 6525.17 1.2 0.55 0.6 0.6 0.36Cột A3 19 31.05 10 5899.5 1.2 0.49 0.6 0.6 0.36Cột B1 19 34.02 10 6463.8 1.2 0.54 0.6 0.6 0.36

ột B2 19 48.2 10 9158 1.1 0.7 0.7 0.7 0.49Cột B3 19 45.54 10 8652.6 1.1 0.66 0.7 0.7 0.49Cột C1 19 18.9 10 3591 1.2 0.3 0.6 0.6 0.36Cột C2 19 34.43 10 6541.7 1.1 0.5 0.7 0.7 0.49Cột D1 19 22.05 10 4189.5 1.2 0.35 0.6 0.6 0.36Cột D2 19 40.16 10 7630.4 1.1 0.58 0.7 0.7 0.49Cột D3 19 28.15 10 5348.5 1.1 0.41 0.7 0.7 0.49Cột E1 19 10.71 10 2034.9 1.3 0.19 0.6 0.6 0.36Cột E2 19 19.51 10 3706.9 1.2 0.31 0.6 0.6 0.36Cột E3 19 17.59 10 3342.1 1.2 0.28 0.6 0.6 0.36Trong nhà nhiều tầng, theo chiều cao nhà từ móng đến mái lực nén trong cột giảm dầm Để đảm bảo sự hợp lí về mặt sử dụng vật liệu thì càng lên cao nên giảm khả

năng chịu lực của cột Việc giảm này có thể thực hiện bằng cách giảm kích thước tiết diện cột, giảm cốt thép trong cột, giảm mác bê tông

Trong ba cách trên thì việc giảm cốt thép là đơn giản hơn cả nhưng phạm vi điều chỉnh không lớn Cách giảm kích thước tiết diện là có vẻ hợp lí hơn về mặt chịu lực nhưng làm phức tạp cho thi công và ảnh hưởng không tốt đến sự làm việc tổng thể

của ngôi nhà khi tính toán về dao động

Kết hợp kết quả tính toán ở trên, ta chọn sơ bộ tiết diện cột như sau:

l b

 =   (0b = 31đối với cột nhà )

Trong đó:- l0:chiều dài tính toán cột

Nhà khung nhiều tầng 3 nhịp trở lên l0=0.7H, với H là chiều dài hình học của cột

Ta chỉ cần kiểm tra với các trường hợp có chiều cao tầng khác nhau và ở mỗi H khác nhau, ta chỉ cần kiểm tra cho 1 cột có b nhỏ nhất Nếu thỏa thì các trường khác cũng thỏa:

Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

2.4 Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy

Chiều dày t được chọn theo điều kiện sau:

t

150 1 20

mm H

mm mm

3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực:

3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng

Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động 2737-1995:

Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu

Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn

Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh

3.2 Trình tự xác định tải trọng

Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn Trọng lượng phân bố đều các lớp sàn cho trong bảng sau:

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng

đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải

trọng phân bố truyền vào dầm

Bảng 3.5: trọng lượng tường tác dụng lên sàn dày 12cm

Chiều dày Tr.lượng riêng g gtc gtt

Trọng lượng của cửa  = 40 (daN/m2), hệ số độ tin cậy n= 1.3

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

s t

KÍCH THƯỚC DIỆN TÍCH St Sc gttt-s gtt-s gtt(mxm) (m²) (m²) (m²) (kN/m²) (kN/m²) (kN/m²)S5 5.17x7.1 36.7 12.51 5.64 0.876 4.27 4.3576S7 4.25x4.91 38.68 16.03 1.92 0.653 4.27 4.3353S10 5.48x8 43.84 20.72 3.44 0.516 4.27 4.3216S18 4.1x4.33 17.75 15.63 0 0.2 4.27 4.29S19 4.33x7.1 30.74 19.8 3.92 0.809 4.27 4.3509

Ô sàn

Đối với sàn tầng 1-18 Tĩnh tải các ô sàn tầng 1-18 xem bảng 6-phụ lục 1

Đối với sàn tầng mái các ô sàn không có tường xây trên sàn, có các ô sàn mái không

sử dụng có gtt=2.20(kN/m2)

Tĩnh tải tác dụng lên dầm :

➢ Trọng lượng bản thân dầm :

Trọng lượng phần bê tông :

Khai báo hệ số trọng lượng bản thân bằng 1,1 để phần mềm tự tính

Trọng lượng phần vữa trát của dầm được tính thành tải trọng phân bố lên suốt chiều dài mỗi dầm theo công thức sau:

( 2 2 )

tt

q =    + −n   b h h (kN/m)

Trong đó: n : hệ số độ tin cậy n=1.3

v:chiều dày của lớp trát v=0.015m

Trong công trình các ô sàn lấy chiều dày là 12 cm.( đã chọn ở phần tính bản)

Kết quả tính toán tải trọng do trọng lượng lớp vữa của dầm ở bảng sau :

Bảng 3.7: Trọng lượng phần vữa trát của các dầm

KÍCH THƯỚC DẦM qttb(m) h(m) (kN/m)

Tải trọng tường phân bố trên dầm :

Đối với mảng tường đặc: để tiết kiệm người ta quan niệm rằng chỉ có tường trong

phạm vi góc 600 là truyền lực lên dầm, còn lại 300 tạo thành lực tập trung truyền

xuống nút

Hình 3.3: Tải trọng tường đặc truyền vào nút khung

Nếu hai bên dầm không có cột (hoặc vách), hoặc chỉ có cột (hoăc vách) ở một phía thì cũng xem toàn bộ tải trọng tường truyền xuống dầm

Đối với mảng tường có cửa thì tải trọng tường cửa được truyền xuống dầm

Bảng 3.8 trọng lượng tường dày 100mm tác dụng lên sàn

Chiều dày Tr.lượng riêng g gtc gtt

Bảng 3.9 trọng lượng tường dày 200mm tác dụng lên sàn

Chiều dày Tr.lượng riêng g gtc gtt

Trọng lượng của cửa  = 40 (daN/m2), hệ số độ tin cậy n= 1.3

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

tt s t

Tải trọng tường phân bố trên dầm tầng tầng trệt xem bảng 7-phụ lục 1

Tải trọng tường phân bố trên dầm tầng tầng 1-18 xem bảng 8-phụ lục 1

Hoạt tải

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995

Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt(kN/m2)

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải

để tính toán

Hoạt tải tầng trệt xem bảng 9-phụ lục 1

Hoạt tải tầng 1-18 xem bảng 10-phụ lục 1

Mái của nhà là mái bằng không sử dụng, làm bằng bê tông cốt thép nên ptc= 75

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

Phía khuất gió: C= -0,6

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

n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

Tải trọng là các lực phân bố được gán vào dầm

Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên các mức sàn xem bảng 11-phụ lục 1

➢ Tải trọng gió động

Công trình có chiều cao 73.1 m > 40m, nên phải tính thành phần động của tải trọng gió Bản chất của thành phần động là phần tăng thêm tác dụng của tải trọng gió lên công trình có dao động, do lực quán tính bởi khối lượng sinh ra khi công trình dao động

Thiết lập sơ đồ tính toán động lực:

- Sơ đồ tính toán là 1 thanh console có hữu hạn điểm tập trung khối lượng Ở đây thanh console gồm 16 điểm tập trung khối lượng Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang của công trình, ở đây chính là sàn các tầng

- Giá trị khối lượng tập trung ở các mức trong sơ đồ tính toán bằng tổng khối lượng của các kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí…

Hình 3.4: Sơ đồ tính toán gió động của công trình

Xác định giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của tải trọng gió lên các phần của công trình (đã tính trong phần gió tĩnh)

Gán đầy đủ các đặc trưng hình học (đặc trưng vật liệu, tiết diện sơ bộ, ) lên mô hình Tiến hành chất tải lên mô hình, gồm tĩnh tải (TT) và hoạt tải (HT)

Khai báo khối lượng tham gia tính dao động bao gồm: KL = TT +0.5 HT

Trong đó: 0,5 là hệ số chiết giảm khối lượng của trường hợp hoạt tải chất lên toàn

bộ công trình

Bài toán dao động riêng được thực hiện nhờ phần mềm tính kết cấu ETABS v9.7.1 Kết quả các dạng dao động riêng tìm được cùng chu kỳ, tần số của chúng được sử dụng để tính toán thành phần động của tải trọng gió

3.3 Trình tự thao tác trên phần mềm ETABS 9.7.1

Chọn hệ đơn vị cho bài toán: Dùng hệ đơn vị kN-m

Khai báo mô hình khung không gian kết hợp với lõi cứng của công trình trên chương trình Etabs V9.7.1

Tạo ra các đường lưới (Grid) với các khoảng cách (Spacing) nhỏ theo môđun công trình theo 2 phương x, y Hiệu chỉnh đường lưới

Khai báo số tầng, chiều cao tầng sau đó hiệu chỉnh chiều cao tầng, đặt tên tầng, và chọn chế độ Similar Stories (tầng chủ) là tầng 1 nhằm có thể vẽ nhanh các tầng giống nhau

Khai báo đặc trưng vật liệu:

Sử dụng bêtông B25 để thiết kế cho tất cả các cấu kiện

Vào Define/Material Properties/Add New Material

Với bêtông B25, các dữ liệu về đặc trưng vật liệu khai báo vào chương trình Etabs v9.7.1 như sau:

Material Name B25Type of Material IsotropicMass per unit Volume 2,5Weight per unit volume 25Modulus of Elasticity 3.00E+07Poisson’s Ratio 0,2Coeff of Thermal Expansion 0

Khai báo tiết diện hình học:

Khai báo các phần tử dầm:

Dầm D30x70 (0,3x0,7 m);

Dầm D25x50 (0,25x0,5 m);

Dầm D20x40 (0,2x0,40 m)

Vào Define/Frame Sections/Add Rectangular

Section Name Material Depth (t3) Width (t2)

C60x60 (0,6x0,6 m);

Vào Define/Frame Sections/Add Rectangular

Section Name Material Depth (t3) Width (t2)

Vào Define/Wall-Slab-Deck Section

Section Name Material Chọn Membrane Bending TypeS120 B25 add new slab 0,12 0,12 ShellV300 B25 add new wall 0,30 0,30 Shell

Khai báo trường hợp tải trọng

Vì dao động của công trình là một dạng biến dạng nên Theo Trạng thái Giới hạn thứ II ta lấy trọng lượng công trình là trọng lượng tiêu chuẩn, gồm Tĩnh tải và % Hoạt tải với hệ số chiết giảm (Theo TCXD229-1999) là 0,5 đối với công trình đang tính là công trình dân dụng

Khai báo hai trường hợp tải trọng để xác định tần số dao động:

Vào Define/Static Load Case

Khai báo tải trọng tham gia dao động:

Vào Define/Mass Source-From Self And Specified Mass And Load

Mass Definition Load Name Multiplier

ADDFrom Load

Vẽ mô hình sơ đồ tính:

Khi vẽ với chú ý vẽ đúng nguyên tắc vẽ phần tử Frame (vẽ từ trái qua phải, dưới lên trên) và phần tử Shell (căn cứ các trục hệ toạ độ của tấm đó) Nhằm giúp ta quản

lý dữ liệu khi xuất kết quả nội lực

Khi vẽ sàn và vách (đều là phần tử Shell) với chú ý phải vẻ chia nhỏ làm sao để các điểm nút giữa các phần tử Shell sát nhau được trùng nhau làm cho hai tấm Shell đó liên kết được với nhau

Khi vẽ vách thang máy phần chừa lỗ cửa ta khai báo spanrel ở các tầng

Mô hình khung nhà xem hình 1-phụ lục 1

Gán tải trọng

Chọn sàn và tiến hành gán tĩnh tải và hoạt tải; giá trị tĩnh tải chưa kể đến trọng lượng bản thân kết cấu (Tải trọng lấy trong phần tính toán tải trọng)

Gán điều kiện biên cho kết cấu:

Gán liên kết ngàm ở các vị trí móng: Vào Assign/Joint/Point/Restraints Chọn liên kết ngàm

Chia phần tử sàn:

Chọn các sàn: vào Assign/shell-Area/Area Object Mesh Options

Chọn chế độ chia tự động với các khoảng chia cực đại là 1m

Cách chia nhỏ phần tử sàn và vách

Khai báo sàn tuyệt đối cứng:

Chọn lần lượt các tầng, vào Assign /Shell-Area/Area Diaphragms

Khai báo bậc tự do cho phép:

Với trường hợp khai báo

Khung phẳng XOZ

Khung phẳng YOZ

Thực hiện tính toán: chạy chương trình

Vào Analyze/Run Analysic

Từ kết quả phân tích của chương trình tính toán ta có các Mode dao động, gió động được tính theo TCVN 229:1999

3.4 Xuất kết quả tính tải trọng gió động

Công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức: fs< fL < fs+1 thì cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với s dạng dao động đầu tiên Công trình xây dựng ở thành phố Hà Nội thuộc vùng áp lực gió IIB nên tần số giới hạn dao động riêng theo bảng 2 TCXD 229-1999 có fL=1,3 Hz

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (có độ cao là zj của công trình) ứng với dạng dao động riêng thứ i được xác định theo công thức sau:

W = M   y

MJ: Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

i : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động, tra đồ thị để xác định

yji: dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm phần công trình j ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên

Đường cong 1: Sử dụng cho công trình bê tông cốt thép và gạch đá kể cả các công trình bằng khung thép có kết cấu bao che (δ=0,3)

Đường cong 2: Sử dụng cho công trình tháp ,trụ thép ,ống khói các thiết bị dạng cột (δ=0,15)

Xác định hệ số ψi: xác định bằng cách chia

công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi

phần có thể coi tải trọng gió là không đổi

j: Hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình so với mặt đất không thứ nguyên

WJ: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió tác động lên phần thứ j của công trình (đã xác định ở trên)

Sj: Diện tích mặt đón gió của phần thứ j của công trình

νi : Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với

dạng dao động khác nhau của công trình, không thứ nguyên, phụ thuộc vào các tham số ρ, χ

Tính thành phần gió động theo phương X

Các dạng dao động theo phương XOZ:

Bảng 3.10: Các dạng dao động theo XOZ

Tính toán gió động phương X với dạng dao động đầu tiên ( MODE1)

Bảng tính thành phần gió động theo phương X xem bảng 12-phụ lục 1

Tính thành phần gió động theo phương phương y

Các dạng dao động theo phương YOZ:

Bảng 3.11: Các dạng dao động theo phương YOZ

Tính toán gió động phương Y với dạng dao động đầu tiên (MODE1)

.Bảng tính thành phần gió động theo phương Y xem bảng 13-phụ lục 1

Xác định nội lực

Sử dụng phần mềm Etab 9.7.1 để tính toán nội lực Nhập tất cả các tải trọng đã tính toán ở phần trên vào chương trình để tính toán

Các trường hợp tải trọng

Khai báo vào phần mềm các trường hợp tải trọng:

TT: Tĩnh tải

HT: Hoạt tải

GTX: Gió tĩnh theo phương OX (từ trái sang phải)

GTXX: Gió tĩnh theo phương OX (từ phải sang trái)

GTY: Gió tĩnh theo phương OY ( Từ trước ra sau)

GTYY: Gió tĩnh theo phương OY ( Từ sau ra trước)

GDX: Gió động dạng dao động theo phương OX

GDXX: Gió động dạng dao động theo ngược phương OX

GDY: Gió động dạng dao động theo phương OY

GDYY: Gió động dạng dao động đầu tiên theo ngược phương OY

4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung

Từ biểu đồ nội lực bằng phần mềm ETABS, ta có nội lực và tổ hợp được các tổ hợp nội lực tại các tiết diện của dầm tại ở các tầng Từ bảng tổ hợp nội lực, chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm để tính toán cho mỗi tiết diện Đối với dầm mỗi phần tử được tính toán nội lực tại 3 mặt cắt (tại gối và nhịp) Tính toán thép dầm chỉ quan tâm đến giá trị max, min của momen và lực cắt nên dùng tổ nội lực để tính

- Giá trị Mmax+, Mmin- để tính cốt thép dọc

- Giá trị Qmax.để tính cốt thép đai

4.2 Tính toán cốt dọc

Với tiết diện chịu mômen âm:

Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên ta tính với tiết diện chữ nhật 30x70 cm đặt cốt đơn

Giả thiết trước khoảng cách trọng tâm cốt thép đến mép dầm a

=> ho = h-a Tính R h b 02

Với tiết diện chịu mômen dương:

Cánh nằm trong vùng chịu nén nên ta tính toán với tiết diện chữ T

h’f = hs = 0,09m

- Xác định độ vươn của bản cánh Sf :

+ Sf ≤ ld/6 với ld là chiều dài tính toán của dầm

+ Sf ≤ lt/2 (khoảng cách thông thuỷ giữa 2 dầm đặt cạnh nhau)

2

0

m b

A bh

 = max

Hợp lí: 0,8% t 1,5%.Thông thường với dầm lấy min=0,15%

Đối với nhà cao tầng max= 5%

4.3 Tính toán cốt thép đai:

Kiểm tra điều kiện tính toán : Q ≤ Qb,o

Với Qb,o là khả năng chịu cắt của bêtông khi không có cốt đai, xác định như sau:

Tính các giá trị:

q1 = g+p/2

Mb = φb2Rbtbho 1

b

M C q

=

2 4

Q

=Qb,o> 2.5Rbtbo thì lấy Qb,o= 2.5Rbtbo rồi tính lại

2 4

Q

=Tính giá trị Q = Qmax– q1C

Kiểm tra Q ≤ Qb,o : bêtông đủ chịu cắt, bố trí cốt đai theo cấu tạo

Q > Qb,o : cần tính toán cốt đai

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm

Tính toán cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt

Ta sẽ tính toán cốt đai khi không đặt cốt xiên Ta có điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng như sau:

qSW: khả năng chịu cắt của cốt đai

Khi tính toán người ta xác định qsw như sau:

b sw

b sw

b b

b sw

b sw

Q q

1 3 2 0

max 1

3 2 0

max

.2

2

−+

=

h

Q q

h

Q q

h

Q q

b b b

Tính toán chiều dài khu vực gần gối tựa:

Gọi mặt cắt nghiêng có chiều dài hình chiếu trên trục cấu kiện bằng l1 là mặt cắt nghiêng c1 với khoảng cách cốt đai là s1 ứng với khả năng chịu cắt của cốt đai là qsw1 Ngoài đoạn l1 các chỉ tiêu cốt đai tương ứng là s2 và qsw2 Việc tính toán tiến hành như sau:

+ Tính sw sw

swi

i

A R q

s i

M c

q

=

+ Khi q1>qsw1 - qsw2 thì:

w1 01 ax 1 1

4.4 Tính toán cốt thép dầm khung

Thép đai dầm khung trục 2 xem bảng 16-phụ lục 2

Tính cốt treo dầm khung

Tại vị trí có lực tập trung tác dụng vào dầm do dầm phụ truyền vào

Cần đặt cốt thép chống giật đứt ( góc phá hoại 450 từ đáy dầm phụ)

Dùng cốt dạng đai ( còn gọi là cốt treo)

Ta chỉ xét tầng 1 và tầng điển hình còn tầng thượng tải trọng nhỏ để đơn giản ta sẽ bố trí giống với các tầng còn lại

Tải trọng truyền từ dầm phụ lên dầm chính thành lực tập trung bao gồm:

+ Trọng lượng bản thân dầm phụ: P = b.h.γ.l /2.bt d (daN);

+ Trọng lượng vữa trát dầm và tường trên dầm: P = g l /2.t-v t-v d (daN);

+ Tải trọng sàn truyền lên dầm (tĩnh tải và hoạt tải): tải trọng sàn truyền lên dầm

phụ dưới dạng phân bố đều rồi quy thành lực tập trung truyền lên dầm chính Với dạng tam giác: 5 1

Với: 1

2

.2

l l

W

40(1 ) 3579, 2*(1 )

45 0.241750

s

S

S

h P

h A

R

(cm2) Dùng đai Ø8 có am=0.503 cm2, số nhánh n=2, số đai tối thiểu là:

W

45(1 ) 7856, 4*(1 )

65 2, 761750

s

S

S

h P

h A

R