ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾTĐỀ TÀI 22: THIẾT KÊ MỘT CÔNG TRÌNH THỰC TẾ

Trang 1

TRƯỜNG ðẠI HỌC KIẾN TRÚC ðÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Ths Phạm Văn An- ðại học kiến trúc ñà nẵng

ðỀ CƯƠNG CHI TIẾT

ðỀ TÀI 22: THIẾT KÊ MỘT CÔNG TRÌNH THỰC TẾ

CHƯƠNG 1: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MỘT CÔNG TRÌNH

1.1 Nghiên cứu bản vẽ kiến trúc

Trang 2

CHƯƠNG 1: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MỘT CÔNG TRÌNH

1.1.Nghiên cứu bản vẽ kiến trúc

Một kỹ sư muốn thiết kế một công trình, ñầu tiên phải biết ñọc bản vẽ, hiểu hết

ý ñồ của kiến trúc sư, nếu không sản phẩm kết cấu sẻ ‘ñá ‘ kiến trúc

1.2.Lập mặt bằng kết cấu

Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình là công việc của người chủ nhiệm kết cấu công trình, kết hợp với người chủ trì kiến trúc Có nhiều công trình việc bố trí hệ kết cấu chịu lực lại mang tính quyết ñịnh cho công tác thể hiện kiến trúc

và ngược lại, nhiều công trình thiết kế kết cấu phải cố gắng thỏa mản tối ña

những yêu cầu của kiến trúc Khi bố trí hệ kết cấu cần lưu ý những vấn ñề sau

ðơn giản, rõ ràng : Nguyên tắc này ñảm bảo cho công trình hay kết cấu

có ñộ tin cậy kiểm soát ñược Thông thường kết cấu thuần khung sẽ có ñộ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với kết cấu hệ tường, hệ khung tường…là những loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng

Truyền lực theo con ñường ngắn nhất : Nguyên tắc này ñảm bảo cho

kết cấu làm việc hợp lý, kinh tế ðối với kết cấu bê tông cốt thép cần ưu tiên cho những kết cấu chịu nén, tránh những kết cấu treo chịu kéo, thiết

kế theo yêu cầu ‘Cột khỏe, dầm yếu’

ðảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu

1.3.Mô hình hóa công trình bằng các phần mềm

Mô hình kết cấu khung là sự mô phỏng sơ ñồ hình học, tính chất cơ học của vật liệu bằng sơ ñồ kết cấu, sự mô phỏng càng sát với sơ ñồ hình học, càng sát với

sự làm việc của sơ ñồ thực thì nội lực thu ñược càng chính xác Tuy nhiên trong thực tế cần chấp nhận những mức ñộ gần ñúng ñể lập mô hình hóa, không nên

ñi quá chi tiết, tỷ mỹ Hiện nay việc mô hình hóa hệ kết cấu ñể tính nội lực, biến dạng thông qua một số phần mền nỗi tiếng sau ;

Trang 3

Phần mềm Sap2000 V15

Phần mềm Etabs 9.74

Trang 4

Phần mềm Stad Pro

1.4 Xuất nội lực

Sau khi mô hình hóa và nhập ñầy ñủ các trường hợp tải trọng, ta tiến hành tổ hợp tải trọng và xuất ra tổ hợp nguy hiểm nhất ñể tính toán các cấu kiện chịu lực

1.5.Tính toán các cấu kiện chịu lực

Sau khi có nội lực nguy hiểm nhất, tiến hành tính toán các cấu kiện theo các tiêu chuẩn hiện hành Việc tính toán có thể dùng các bảng tính excel hoặc các

chương trình hỗ trợ

Trang 5

Trang 6

1.6.Thể hiện bản vẽ

Sau khi tính toán xong, tiến hành thể hiện bản vẽ chủ yếu bằng phần mềm

Autocad Ngoài ra có một số phần mềm hỗ trợ vẽ trong xây dựng rất nhanh và tiện lợi khác như stcad… của CIC thể hiện từ móng ñến mái

Trang 7

Trang 8

1.7.Kết luận

Thiết kế của các ñơn vị tư vấn ngoài thực tế so với các kiến thức sinh viên học trong nhà trường về bản chất thì giống nhau, ñều dựa vào tiêu chuẩn của nhà nước ban hành, chỉ có một số ñiểm khác biệt, thường là thiên về an toàn và nâng cao năng suất lao ñộng như sau :

- Khi làm ñồ án thì hoạt tải sinh viên chất cách tầng, cách nhịp nhưng các ñơn

vị thiết kế phần lớn là chất ñầy toàn sàn

- Khi làm tốt nghiệp phần lớn sinh viên tính theo khung phẳng, còn khi ra làm phần lớn chạy khung không gian chính xác hơn

- Khi tính cốt thép, ví dụ tính thép dầm sinh viên sẽ cắt theo biểu ñồ bao mômen (BTCT 1) còn bên ngoài sẽ cắt theo kinh nghiệm và thiên về an toàn nhiều hơn

Trang 9

- Ngoài ra khi ñi làm còn có nhiều phần mềm ñể tính toán và kiểm tra khác mà sinh viên chưa nghiên cứu sâu : ví dự safe, Plasxis, prokon, csicol,slope…

CHƯƠNG 2: VÍ DỤ MỘT CÔNG TRÌNH THỰC TẾ

Trang 10

Thuyết minh giải pháp và tính toán kết cấu Chủ đầu tư : ubnd huyện MÊ LINH - tp Hà NộI

Công trình : TRƯờNG THCS thanh lâm a

ĐỊA ĐIỂM XD :x∙ thanh lâm- huyện mê linh- TP hà nội

GIAI ĐOẠN : thiết kế bản vẽ thi công

Thuyết minh tính toán kết cấu

1 Căn cứ và tiêu chuẩn áp dụng để lập hồ sơ :

- TCVN 2737 – 1995 Tải trọng và tác động

- TCVN 356 – 2005 Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế

-Các quy chuẩn xây dựng, tiêu chuẩn kỹ thuật có liên quan

- Hồ sơ thiết kế kiến trúc và các bộ môn kỹ thuật

- Báo cáo khảo sát địa chất công trình do Công ty cổ phần tư vấn đầu tư và xây dựng AIC lập năm 2009

2 Giải pháp kết cấu :

2.1 Phần móng:

a Số liệu địa chất công trình:

Báo cáo khảo sát địa chất công trình do Công ty cổ phần tư vấn đầu tư và xây dựng AIC lập năm 2009

Sơ bộ về điều kiện địa chất thuỷ văn công trình như sau :

- Lớp 1: Đất thổ nhưỡng, trạng thái mềm bở Bề dày từ 0.7-1.8m

- Lớp 2: Lớp sét xám nâu, xám vàng, trạng thái cứng Bề dày lớp thay

60 Chiều sâu chôn móng là 1.9m so với cốt +0.000

2.2 Phần thân:

Căn cứ vào hồ sơ kiến trúc để lựa chọn phương án kết cấu : Hệ kết cấu khung

- Hệ kết cấu theo phương đứng: Cột có tiết diện 220x330 và 220x220(mm)

Trang 11

- HÖ kÕt cÊu theo ph−¬ng ngang : DÇm cã tiÕt diÖn ®iÓn h×nh 220x550, 220x350,220x300mm Sµn dµy120mm cho c¸c tÇng

Trang 12

b Các kết cấu khác bao gồm: cầu thang, lanh tô, ô văng …

4.2 Hoạt tải : lấy theo Bảng 3 - Theo TCVN 2737 – 1995

- Giá trị hoạt tải xem phụ lục kèm theo

4.3 Tải trọng gió : Tính theo TCVN 2737-1995

Tính toán tải trọng gió tác dụng vào nhà sẻ có 2 thành phần gió hút và gió đẩy

- Thành phần tĩnh : tính theo TCVN 2737-1995

W = W0 K C γ

với W0 = 95 kg/m2 (Hà Nội - khu vực II-B)

+ hệ số K lấy theo bảng 5 TCVN 2737 - 1995 với dạng địa hình B

Trang 13

+ hệ số khí động học Cđ = 0,8 Ch = - 0,6

+ hệ số tin cậy của tải trọng gió γ = 1,2

5 Mô hình hoá kết cấu:

5.1 Quan điểm về hệ kết cấu chịu lực công trình:

- Kết cấu công trình là hệ không gian ba chiều, cấu thành bởi các cấu kiện khác nhau

và các cấu kiện này được mô hình hoá bởi các phần tử khác nhau trong chương trình tính Các cấu kiện (phần tử) chính bao gồm:

- Dầm, sàn chịu tải trọng đứng, tải trọng ngang

- Cột, nhận tải trọng đứng và tải trọng ngang do dầm sàn truyền vào

- Bài toán tổng thể được mô hình, phân tích và tính toán bằng chương trình ETABS 9.04

5.2 Các bước mô hình hoá, tính toán, phân tích kết cấu bằng chương trình ETABS 9.04:

a Khai báo sơ đồ hình học và các đặc trưng vật liệu:

* Sơ đồ hình học, phần tử:

- Cột, dầm khai báo bằng phần tử frame;

- Sàn khai báo bằng phần tử shell- dạng tấm Slab

Trong phân tích và tính toán các phần tử dầm, sàn, được chia nhỏ phù hợp với yêu cầu tính toán Trong mặt phẳng sàn được coi là cứng tuyệt đối theo phương ngang, khai báo bởi các diaphragm theo từng tầng

* Đặc trưng vật liệu:

Vật liệu kết cấu sử dụng là vật liệu bêtông cốt thép Các đặc trưng kỹ thuật đưa vào tính toán dựa theo mục 3 của thuyết minh này

b Khai báo tải trọng:

- Tải trọng ngang (tải trọng gió tĩnh) được khai báo phân bố đều vào các dầm biên théo các phương X,Y

- Tải trọng đứng khai báo theo dạng phân bố đều trên sàn (HOAT, CTS, TRAN) hoặc phân bố đều trên dầm ( TUONG)

c Các trường hợp tải trọng

• Tĩnh tải

Tải trọng lượng bản thân (TLBT) được khai báo tự động vào chương trình (chọn selfweight = 1.1)

Tải cấu tạo sàn – CTS

Tải trọng tường ngăn – TUONG

Tải trọng trần KT – TRAN

Trang 14

• Hoạt tải

 Hoạt tải sử dụng – HT : khai báo phân bố đều trên các sàn ứng với

giá trị hoạt tải (xem mục 2 phần IV) - có sử dụng hệ số giảm tải

 Hoạt tải do tải trọng gió: gồm hai thành phần gió tĩnh và thành

phần gió động ứng với hai phương X,Y

Các tổ hợp tải trọng: gồm các trường hợp tổ hợp :

COMB1 = TLBT + CTS + TUONG + HT

COMB2 = TLBT + CTS + TUONG + 0,9(HT+GIOXD)

COMB3 = TLBT + CTS + TUONG + 0,9(HT+GIOXA)

COMB4 = TLBT + CTS + TUONG + 0,9(HT+GIOYD)

COMB5 = TLBT + CTS + TUONG + 0,9(HT+GIOYA)

8.3 Phụ lục tính toán kiểm tra cốt thép cột, dầm, sàn

Khi tính toán thiết kế cho các cấu kiện cụ thể cần phải lựa chọn tổ hợp nội lực bất lợi nhất cho cấu kiện đó

6 Thiết kế các cấu kiện phần móng công trình:

6.1 Tính toán kiểm tra sức chịu tải của móng băng

6.2 Tính toán cốt thép đài, giằng móng

- Tính toán đài móng, giằng móng theo TCXDVN 356:2005 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

7 Thiết kế các cấu kiện phần thân công trình:

7.1 Tính toán cốt thép cột

- Cốt thép cột được tính với giá trị nội lực từ các cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm Chọn cốt thép trong trường hợp tổ hợp lớn nhất để bố trí chung cho cột

- Kết quả tính thép cột được thể hiện bằng bảng tính Excel theo TCVN 356-2005

- Kiểm tính thép cột bằng kết quả ETABS 9.04

7.3 Tính toán cốt thép dầm

- Tính toán thép dầm dựa theo giá trị nội lực của cấu kiện theo TCVN 356-2005

- Kiểm tính thép dầm bằng kết quả ETABS 9.04

7.4 Tính toán cốt thép sàn

- Tính theo TCVN 356:2005 Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế

- Kiểm tra theo chương trình tính tự động Etabs 9.04 hoặc Safe8.06

kết quả tính toán các cấu kiện được thể hiện

trong các bảng phụ lục tính toán

Trang 15

8 Phô lôc tÝnh to¸n:

8.1 Phô lôc tÝnh to¸n: 8.1 1.T¶i träng

Trang 16

I t¶i träng t¸c dông

I.1 TÜnh t¶i

1 TÜnh t¶i sµn m¸i dµy 100 mm

ChiÒu dµy Tr.l.riªng T¶i t.chuÈn HÖ sè T¶i t.to¸n

mm daN/m3 daN/m2 v−ît t¶i daN/m2

4 TÜnh t¶i cÇu thang dµy 120

Trang 17

5 Tải trọng tường

Chiều dày Tr.l.riêng Tải t.chuẩn Hệ số Tải t.toán

mm daN/m3 daN/m2 vượt tải daN/m2

I.2 Hoạt tải

1 Hoạt tải sử dụng

Tải t.chuẩn Hệ số Tải t.toán Ghi chú daN/m2 vượt tải daN/m2

- H/tải phòng họcc 200.0 1.2 240.0

- Hoạt tải ban công 200.0 1.2 240.0

- Hoạt tải cầu thang 300.0 1.2 360.0

- Hoạt tải WC 200.0 1.2 240.0

- H/tải mái không SD 75.0 1.3 97.5

2.Hoạt tải gió

Tải trọng gió xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737 - 95

Xác định theo công thức: W = n.Wo.k.C

Trong đó:

n : hệ số tin cậy lấy bằng 1.2

Wo : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

k : hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

c : hệ số khí động

Cđẩy = 0.8

Chút = 0.6 Công trình xây dựng tại Hà Nội , theo bản đồ phân vùng áp lực gió là vùng II thuộc địa hình dạng: B có Wo= 95 Kg/cm2, Theo độ cao công trình và theo dạng địa hình ta xác định được hệ số k

Giá trị áp lực gió đẩy và gió hút theo độ cao so với cốt thiên nhiên như sau:

Hoạt tải sử dụng

Các loại tường

Trang 18

Chương trình sử dụng tính toán là ETAB 9.04 để tính nội lực.

* Hoạt tải sàn khai báo trực tiếp phân bố đều trên sàn

*.Tĩnh tải và hoạt tải thang được truyền về dầm khung đỡ thang

* Tải trọng gió tác dụng lên cột khung theo bề mặt đón gió và được quy đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm biên khung theo cao độ từng tầng

n C đẩy C hút

k

Trang 19

8.1.2 Sơ đồ phần tử

Trang 20

ETABS v9.2.0 - File: Thanh Lam A - October 17,2009 7:46

3-D View - Ton-m Units

Xuong 4

ETABS

Trang 21

Xuong 4

ETABS

Trang 22

ACUD

ETABS

Trang 23

Plan View - TANG 2 - Elevation 4.35 - Ton-m Units

Xuong 4

ETABS

Trang 24

Plan View - TANG 3 - Elevation 7.95 - Ton-m Units

Xuong 4

ETABS

Trang 25

Plan View - TANG MAI - Elevation 11.55 - Ton-m Units

Xuong 4

ETABS

Trang 26

Elevation View - X1 - Ton-m Units

Xuong 4

ETABS

Trang 27

Xuong 4

ETABS

Trang 28

Xuong 4

ETABS

Trang 29

Elevation View - Y1 - Ton-m Units

Xuong 4

ETABS

Trang 30

Xuong 4

ETABS

Trang 31

Xuong 4

ETABS

Trang 32

Xuong 4

ETABS

Trang 33

8.1.3 Phô lôc tÝnh to¸n kiÓm tra cèt thÐp cét, dÇm, sµn

Trang 34

Chiều dày lớp BT bảo vệ a(cm)

Trang 35

Trang 36

55 B15

8.5 0.75

Hệ số ζ (gối) Thép gối Fa(cm2)

thiÕt kÕ cèt thÐp dÇm tiªu chuÈn sö dông:

tcvn 356-2005 kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp

Nhóm vật liệu sử dụng

Nhóm cốt thép đai Rb(MPa)

C«ng tr×nh :

Hàm lượng μ(%)

Thép nhịp Fa(cm2)

Trang 37

Công trình TRƯỜNG THCS THANH LÂM A BẢN KÊ BỐN CẠNH (0.5<Ly/Lx<2)

Địa điểm XÃ THANH LÂM-HUYỆN MÊ LINH-TP HÀ NỘI 17-Oct-2009

Ô sàn tính toán Trục Y3 - Y4 và X3 - X2 Kiểm QLKT Dự án Tiêu chuẩn áp dụng TCXDVN 356-2005

Cạnh phương Y, ly m7.00 Rb kG/cm²85 γ b = 1.00 Y3 Y4

Cạnh phương X, lx m3.60 Rs kG/cm²2250 γ s = 1.05

Chiều dày, h cm12.0 Trọng lượng kG/m³2500 X3

Lớp bảo vệ trên cm1.5 Eb kG/cm²2.3.E+05

Trang 38

-8.1.4 Phô lôc tÝnh to¸n kiÓm tra phÇn mãng

Tiêu đề	Thiết Kế Một Công Trình Thực Tế
Tác giả	Ths. Phạm Văn An
Trường học	Trường đại học Kiến Trúc Đà Nẵng
Chuyên ngành	Xây dựng
Thể loại	Đề cương chi tiết đề tài
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	50
Dung lượng	3,12 MB