Thuyết minh đồ án tốt nghiệp đề tài Chung cư A3 Đại lộ V.I.LÊNINTP Vinh Nghệ An

172 1.1K 0
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp đề tài  Chung cư A3 Đại lộ V.I.LÊNINTP Vinh Nghệ An

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

I.Tên công trình:“Tòa nhà chung cư A3 Đại lộ V.I.LENIN TP Vinh Nghệ An”.II.Giới thiệu chung:Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam với các chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung tâm thương mại. Những công trình này đã giải quyết được phần nào nhu cầu nhà ở cho người dân cũng như nhu cầu cao về sử dụng mặt bằng xây dựng trong nội thành trong quỹ đất ở các thành phố lớn của nước ta hết sức chật hẹp. Công trình xây dựng “ Tòa nhà chung cư A3 Đại lộ V.I. LENIN TP Vinh Nghệ An” là một phần thực hiện của mục đích này.Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu ở và sinh hoạt nghỉ ngơi của người dân, nhà chung cư được xây dựng kết hợp với các công trình khác như siêu thị, chợ, trung tâm hành chính tạo nên một khu đô thị hiện đại.Do đó, kiến trúc công trình không những đáp ứng được đầy đủ công năng sử dụng mà còn phù hợp với kiến trúc tổng thể của khu đô thị nơi xây dựng công trình và phù hợp với quy hoạch chung của thành phố.Công trình gồm 10 tầng, diện tích sàn tầng điển hình 702.8m¬¬¬¬¬2, tổng diện tích là 7028 m¬¬¬¬¬2. Tầng hầm 1 phần lớn là để ô tôxe máy, các tầng còn lại với 10 căn hộ mỗi tầng, các căn hộ khép kín với 34 phòng, trong đó căn hộ loại A rộng 85.6 m¬¬¬¬¬2, căn hộ loại B rộng 61.4 m¬¬¬¬¬2, căn hộ loại C rộng 59.4 m¬¬¬¬¬2. Toàn bộ công trình sau khi hoàn thành sẽ đáp ứng được cho 80 căn hộ. Mỗi căn hộ có thể ở từ 35 người.CHƯƠNG II: CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNHI.Giải pháp mặt bằngMặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối đối xứng qua 2 trục.Công trình gồm 10 tầng:•1 tầng hầm là nơi để xe máy, ô tô.•Các tầng còn lại là tầng để ở. Mỗi tầng có 10 căn hộ, mỗi căn hộ có diện tích sử dụng từ 59.4m¬¬¬¬¬2 – 85.6 m¬¬¬¬¬2 gồm 1 phòng khách, 23 phòng ngủ, phòng vệ sinh, phòng tắm, phòng ăn và phòng bếp.Giao thông của các tầng là hệ thống hành lang bao quanh thang máy và khối thang bộ của trung tâm nhà tạo điều kiện cho các căn hộ trong một tầng có sự thông thoát và thoải mái.Giao thông theo phương đứng là hệ thống thang máy và thang bộ ở trung tâm khối nhà kết hợp với một hệ thống thang bộ phụ ở bên cạnh nhà tạo điều kiện giao thông thuận tiện và đảm bảo việc thoát hiểm khi có hỏa hoạn xảy ra. II.Giải pháp mặt đứngMặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo quần thể kiến trúc , quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.Công trình có 2 mặt đứng giáp với các đường giao thông trong khu chung cư, 2 mặt còn lại giáp với các chung cư khác trong quần thể được quy hoạch. Mặt đứng công trình được trang trí trang nhã với hệ thống lô gia và cửa sổ mở ra không gian tạo cảm giác thoáng mát , làm tăng tiện nghi, tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng.III.Giải pháp cấp điệnDùng nguồn điện cung cấp từ thành phố , công trình có trạm biến áp riêng , ngoài ra còn có máy phát điện dự phòng.Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 40 lux. Đặc biệt là đối với hành lang giữa cần chiếu sáng cả ban đêm và ban ngày để đảm bảo giao thông cho việc đi lại. Toàn bộ các căn hộ đều có đường điện ngầm và bảng điện riêng. Đối với các phòng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì được trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao.Trong các công trình các thiết bị cần thiết phải được sử dụng đến điện năng: •Các loại bóng đèn : Đèn huỳnh quang, đèn sợi tóc , đèn đọc sách, đèn ngủ.•Các loại quạt trần , quạt treo tường , quạt thông gió.•Máy điều hòa cho một số phòng.Các bảng điện , ổ cắm , công tác được bố trí ở những nơi thuận tiện, an toàn cho người sử dụng, phòng tránh hỏa hoạn trong quá trình sử dụng.oPhương thức cấp điện: Toàn công trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho việc đặt cáp điện ngoài vào cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên trong công trình. Buồng phân phối này được bố trí ở phòng kĩ thuật.Từ trạm biến thế ngoài công trình cấp điện cho buồng phân phối trong công trình bằng cáp ngầm dưới đất. Từ buồng phân phối điện đến các tủ điện thế các tầng, các thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tường hoặc trong sàn.Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng tầng của công trình , như vậy dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện cho công trình.Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị phụ tải như : Trạm bơm, điện cứu hỏa tự động, thang máy.Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng dây , từng khu vực, từng phòng sử dụng điện.IV.Hệ thống chống sét và nối đấtHệ thống chống sét gồm: Kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng thép, cọc nối đất, tất cả được thiết kế theo đúng quy phạm hiện hành.Toàn bộ trạm biến thế , tủ điện , thiết bị dung đặt cố định đều phải có hệ thống nối đất an toàn, hình thức tiếp đất: Dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất.V.Giải pháp cấp, thoát nướca.Cấp nước:Nguồn nước: Nước cung cấp cho công trình được lấy từ nguồn nước thành phố.Cấp nước bên trong công trình. Theo quy mô và tính chất của công trình, nhu cầu sử dụng nước như sau:•Nước dung cho sinh hoạt , giặt giũ.•Nước dụng cho phòng cháy chữa cháy.•Nước dung cho điều hòa không khí.Để đảm bảo yêu cầu sử dụng nước cho toàn công trình, yêu cầu cần có bể chứa 500m3.b.Thoát nước bẩn:Nước từ bể tự hoại, nước thải sinh hoạt được dẫn qua hệ thống đường ống thoát nước cùng với nước mưa đổ vào hệ thống thoát nước có sẵn của khu vực.Lưu lượng nước bẩn: 40 ls.Hệ thống thoát nước bên trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát nước nhanh, không bị tắc nghẽn.Bên trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được bố trí qua tất cả các phòng, là những ống nhựa PVC đứng có hộp che.c.Vật liệu chính của hệ thống cấp thoát nước.Cấp nước: Đặt một trạm bơm nước ở tầng kĩ thuật, trạm bơm có 23 máy đủ đảm bảo cung cấp nước thường xuyên cho các phòng các tầng.Những ống cấp nước: Dùng ống sắt tráng kẽm có D=(1520) mm, nếu những ống có đường kính lớn hơn 50 mm, dùng ống PVC áp lực cao.Thoát nước: Để dễ dàng thoát nước bẩn , dung ống nhựa PVC có đường kính 110 mm hoặc lớn hơn. Đối với những ống đi dưới đất dùng ống bê tông hoặc ống sành chịu áp lực.Thiết bị vệ sinh tùy theo điều kiện mà áp dụng các trang thiết bị cho phù hợp , có thể sử dụng thiết bị ngoại hoặc nội có chất lượng tốt, tính năng cao.VI.Giải pháp thông gió, cấp nhiệtCông trình được đảm bảo thống gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, mỗi căn hộ đều có ban công , cửa sổ có đường kính vị trí thích hợp.Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều hòa không khí đảm bảo các yêu cầu thông thoáng cho làm việc và nghỉ ngơi.Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió.VII.Giải pháp phòng cháy, chữa cháyGiải pháp phòng cháy chữa cháy là tuân thủ theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành. Hệ thống phòng cháy chữa cháy phải được mang các thiết bị sau:•Hộp đứng ống èm và vòi phun nước được bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tầng.•Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật.•Bể chứa nước chữa cháy.•Hệ thống chống cháy tự động bằng hóa chất.•Hệ thống báo cháy gồm: Đầu báo khói, hệ thống báo động.VIII.Hệ thống giao thông cho công trìnhLà phương tiện giao thông theo phương đứng của toàn công trình. Công trình có 1 thang máy dân dụng gồm có 2 buồng phục vụ cho tất cả các tầng.Đồng thời để đảm bảo an toàn khi có hỏa hoạn xảy ra và đề phòng thang máy bị hỏng hóc công trình được bố trí thêm 2 thang bộ.CHƯƠNG III: CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNHI.Hệ thống điệnHệ thống điện cho toàn bộ công trình được thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ công trình theo các quy tắc sau:•Đặt ở nơi khô ráo, với những đoạn hệ thống điện đặt gần hệ thống nước cần phải có biện pháp cách nước.•Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn.•Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố.•Phù hợp với giải pháp kiến trúc và kết cấu để đơn giản trong khi thi công lắp đặt cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của công trình.Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây. Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó. Tại tầng 1 còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà.

Trường Đại Học Xây Dựng Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Bộ môn Tin Học Xây Dựng Độc lập- Tự do- Hạnh Phúc MỤC LỤC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN Kính gửi : Bộ môn Tin Học Xây Dựng- Khoa Công Nghệ Thông Tin. Tên em là : Nguyễn Mạnh Hùng, mã số sinh viên : 10401.53 Sinh viên lớp 53TH2. Hiện nay em đang làm đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của thầy Mai Trong Bình ( Hướng dẫn phần xây dựng) và giảng viên Dương Diệp Thúy ( Hướng dẫn phần tin học). Được sự đồng ý của các thầy cô hướng dẫn em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án là :  Phần xây dựng: o Tính toán thiết kế “ Tòa nhà chung cư A3- Đại lộ V.I.LENINTP.Vinh- Nghệ An”.  Phần tin học: o Thiết kế : “”. Xác nhận của giáo viên hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn phần xây dựng Giáo viên hướng dẫn phần tin học THUYẾT MINH ĐỒ ÁN PHẦN XÂY DỰNG “TÒA NHÀ CHUNG CƯ A3- ĐẠI LỘ V.I.LÊ NIN- TP VINH- NGHỆ AN” HƯỚNG DẪN KẾT CẤU: THS. MAI TRỌNG BÌNH LỚP : NGUYỄN MẠNH HÙNG MSSV : 10401.53 PHẦN I: KIẾN TRÚC  Nhiệm vụ: o Nghiên cứu công năng sử dụng o Tìm hiểu phân tích các giải pháp kiến trúc  Các bản vẽ nhà thể hiện: o Bản vẽ mặt bằng tầng điển hình: 01 o Bản vẽ mặt cắt, mặt đứng: 02 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH I. Tên công trình: “Tòa nhà chung cư A3- Đại lộ V.I.LENIN- TP Vinh- Nghệ An”. II. Giới thiệu chung: - Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam với các chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung tâm thương mại. Những công trình này đã giải quyết được phần nào nhu cầu nhà ở cho người dân cũng như nhu cầu cao về sử dụng mặt bằng xây dựng trong nội thành trong quỹ đất ở các thành phố lớn của nước ta hết sức chật hẹp. Công trình xây dựng “ Tòa nhà chung cư A3- Đại lộ V.I. LENIN- TP Vinh- Nghệ An” là một phần thực hiện của mục đích này. - Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu ở và sinh hoạt nghỉ ngơi của người dân, nhà chung cư được xây dựng kết hợp với các công trình khác như siêu thị, chợ, trung tâm hành chính tạo nên một khu đô thị hiện đại. Do đó, kiến trúc công trình không những đáp ứng được đầy đủ công năng sử dụng mà còn phù hợp với kiến trúc tổng thể của khu đô thị nơi xây dựng công trình và phù hợp với quy hoạch chung của thành phố. - Công trình gồm 10 tầng, diện tích sàn tầng điển hình 702.8m2, tổng diện tích là 7028 m2 . Tầng hầm 1 phần lớn là để ô tô-xe máy, các tầng còn lại với 10 căn hộ mỗi tầng, các căn hộ khép kín với 3-4 phòng, trong đó căn hộ loại A rộng 85.6 m2, căn hộ loại B rộng 61.4 m2, căn hộ loại C rộng 59.4 m2. Toàn bộ công trình sau khi hoàn thành sẽ đáp ứng được cho 80 căn hộ. Mỗi căn hộ có thể ở từ 3-5 người. CHƯƠNG II: CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH I. Giải pháp mặt bằng - Mặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối đối xứng qua 2 trục. - Công trình gồm 10 tầng: • 1 tầng hầm là nơi để xe máy, ô tô. • Các tầng còn lại là tầng để ở. Mỗi tầng có 10 căn hộ, mỗi căn hộ có diện tích sử dụng từ 59.4 m2 – 85.6 m2 gồm 1 phòng - - khách, 2-3 phòng ngủ, phòng vệ sinh, phòng tắm, phòng ăn và phòng bếp. Giao thông của các tầng là hệ thống hành lang bao quanh thang máy và khối thang bộ của trung tâm nhà tạo điều kiện cho các căn hộ trong một tầng có sự thông thoát và thoải mái. Giao thông theo phương đứng là hệ thống thang máy và thang bộ ở trung tâm khối nhà kết hợp với một hệ thống thang bộ phụ ở bên cạnh nhà tạo điều kiện giao thông thuận tiện và đảm bảo việc thoát hiểm khi có hỏa hoạn xảy ra. II. Giải pháp mặt đứng - Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo quần thể kiến trúc , quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc. - Công trình có 2 mặt đứng giáp với các đường giao thông trong khu chung cư, 2 mặt còn lại giáp với các chung cư khác trong quần thể được quy hoạch. Mặt đứng công trình được trang trí trang nhã với hệ thống lô gia và cửa sổ mở ra không gian tạo cảm giác thoáng mát , làm tăng tiện nghi, tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng. III. Giải pháp cấp điện - Dùng nguồn điện cung cấp từ thành phố , công trình có trạm biến áp riêng , ngoài ra còn có máy phát điện dự phòng. - Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 -40 lux. Đặc biệt là đối với hành lang giữa cần chiếu sáng cả ban đêm và ban ngày để đảm bảo giao thông cho việc đi lại. Toàn bộ các căn hộ đều có đường điện ngầm và bảng điện riêng. Đối với các phòng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì được trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao. - Trong các công trình các thiết bị cần thiết phải được sử dụng đến điện năng: • Các loại bóng đèn : Đèn huỳnh quang, đèn sợi tóc , đèn đọc sách, đèn ngủ. • Các loại quạt trần , quạt treo tường , quạt thông gió. • Máy điều hòa cho một số phòng. - Các bảng điện , ổ cắm , công tác được bố trí ở những nơi thuận tiện, an toàn cho người sử dụng, phòng tránh hỏa hoạn trong quá trình sử dụng. o Phương thức cấp điện: - - - - IV. V. Toàn công trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho việc đặt cáp điện ngoài vào cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên trong công trình. Buồng phân phối này được bố trí ở phòng kĩ thuật. Từ trạm biến thế ngoài công trình cấp điện cho buồng phân phối trong công trình bằng cáp ngầm dưới đất. Từ buồng phân phối điện đến các tủ điện thế các tầng, các thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tường hoặc trong sàn. Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng tầng của công trình , như vậy dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện cho công trình. Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị phụ tải như : Trạm bơm, điện cứu hỏa tự động, thang máy. Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng dây , từng khu vực, từng phòng sử dụng điện. Hệ thống chống sét và nối đất - Hệ thống chống sét gồm: Kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng thép, cọc nối đất, tất cả được thiết kế theo đúng quy phạm hiện hành. - Toàn bộ trạm biến thế , tủ điện , thiết bị dung đặt cố định đều phải có hệ thống nối đất an toàn, hình thức tiếp đất: Dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất. Giải pháp cấp, thoát nước a. Cấp nước: - Nguồn nước: Nước cung cấp cho công trình được lấy từ nguồn nước thành phố. - Cấp nước bên trong công trình. Theo quy mô và tính chất của công trình, nhu cầu sử dụng nước như sau: • Nước dung cho sinh hoạt , giặt giũ. • Nước dụng cho phòng cháy chữa cháy. • Nước dung cho điều hòa không khí. Để đảm bảo yêu cầu sử dụng nước cho toàn công trình, yêu cầu cần có bể chứa 500m3. b. Thoát nước bẩn: - Nước từ bể tự hoại, nước thải sinh hoạt được dẫn qua hệ thống đường ống thoát nước cùng với nước mưa đổ vào hệ thống thoát nước có sẵn của khu vực. - Lưu lượng nước bẩn: 40 l/s. Hệ thống thoát nước bên trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát nước nhanh, không bị tắc nghẽn. - Bên trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được bố trí qua tất cả các phòng, là những ống nhựa PVC đứng có hộp che. c. Vật liệu chính của hệ thống cấp thoát nước. - Cấp nước: Đặt một trạm bơm nước ở tầng kĩ thuật, trạm bơm có 2-3 máy đủ đảm bảo cung cấp nước thường xuyên cho các phòng các tầng. - Những ống cấp nước: Dùng ống sắt tráng kẽm có D=(15-20) mm, nếu những ống có đường kính lớn hơn 50 mm, dùng ống PVC áp lực cao. - Thoát nước: Để dễ dàng thoát nước bẩn , dung ống nhựa PVC có đường kính 110 mm hoặc lớn hơn. Đối với những ống đi dưới đất dùng ống bê tông hoặc ống sành chịu áp lực. - Thiết bị vệ sinh tùy theo điều kiện mà áp dụng các trang thiết bị cho phù hợp , có thể sử dụng thiết bị ngoại hoặc nội có chất lượng tốt, tính năng cao. VI. Giải pháp thông gió, cấp nhiệt - Công trình được đảm bảo thống gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, mỗi căn hộ đều có ban công , cửa sổ có đường kính vị trí thích hợp. - Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều hòa không khí đảm bảo các yêu cầu thông thoáng cho làm việc và nghỉ ngơi. - Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió. VII. Giải pháp phòng cháy, chữa cháy - Giải pháp phòng cháy chữa cháy là tuân thủ theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành. Hệ thống phòng cháy chữa cháy phải được mang các thiết bị sau: • Hộp đứng ống èm và vòi phun nước được bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tầng. • Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật. • Bể chứa nước chữa cháy. • Hệ thống chống cháy tự động bằng hóa chất. • Hệ thống báo cháy gồm: Đầu báo khói, hệ thống báo động. VIII. Hệ thống giao thông cho công trình - - Là phương tiện giao thông theo phương đứng của toàn công trình. Công trình có 1 thang máy dân dụng gồm có 2 buồng phục vụ cho tất cả các tầng. Đồng thời để đảm bảo an toàn khi có hỏa hoạn xảy ra và đề phòng thang máy bị hỏng hóc công trình được bố trí thêm 2 thang bộ. CHƯƠNG III: CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH I. Hệ thống điện - Hệ thống điện cho toàn bộ công trình được thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ công trình theo các quy tắc sau: • Đặt ở nơi khô ráo, với những đoạn hệ thống điện đặt gần hệ thống nước cần phải có biện pháp cách nước. • Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn. • Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố. • Phù hợp với giải pháp kiến trúc và kết cấu để đơn giản trong khi thi công lắp đặt cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của công trình. - Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây. Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó. Tại tầng 1 còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà. II. Hệ thống giao thông nội bộ - Toàn bộ công trình có 1 sảnh chung chạy quanh trung tâm thang máy để thông các phòng, 2 cầu thang bộ giúp phục vụ cho giao thông nội bộ giữa các tầng và thang máy ở trung tâm phục vụ cho giao thông lên cao. Các cầu thang được thiết kế đúng nguyên lý kiến trúc , điều kiện an toàn đảm bảo lưu thông thuận tiện cho sử dụng hàng ngày và khi xảy ra hỏa hoạn. III. Hệ thống thông gió chiếu sang - Công trình được thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ, khu cầu thang và sảnh giữa được bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo. - Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió cho công trình. Do công trình nhà ở nên yêu cầu về chiếu sáng là quan trọng. Phải đảm bảo đủ ánh sáng cho các phòng. Chính vì vậy mà việc các căn hộ của công trình đều được bố trí với bên ngoài đảm bảo chiếu sáng tự nhiên. IV. Hệ thống phòng cháy chữa cháy - Thiết bị báo cháy được thiết kế ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng những nơi có khả năng gây cháy cao như nhà bếp, nguồn điện. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy. - - Mỗi tầng đều có bình chữa cháy có vòi phun để phòng khi có hỏa hoạn. Mỗi tầng đều có bình chữa cháy có vòi phun nước để phòng khi có hỏa hoạn. Vì mặt bằng công trình có hai chiều chênh nhau không lớn nên giao thông trong công trình theo phương thằng đứng được bố trí tại khu vực trung tâm gồm thang máy và thang bộ tạo nên sự cân xứng mà vẫn đảm bảo bán kính thoát hiểm đến vị trí xa nhất nằm trong quy phạm cho phép, an toàn khi xảy ra hoản hoạn. Các bể chứa nước trong công trình đủ cung cấp nước cứu hỏa trong 2 giờ. Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu và kịp thời kiểm soát hỏa hoạn cho công trình. CHƯƠNG IV: ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THỦY VĂN Công trình nằm ở thành phố Vinh- Nghệ An, nhiệt độ trung bình 23 ͦ C-24 ͦ C /năm, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất ( tháng 6) và tháng thấp nhất ( tháng 12) là 26 ͦ C . Thời tiết miền Trung phân đủ 4 mùa: Xuân , Hạ, Thu, Đông. Độ ẩm trung bình 80% - 90%. Địa chất công trình xem báo cáo địa chất công trình ở phần thiết kế móng. PHẦN 2: KẾT CẤU  Nhiệm vụ: • Nghiên cứu sơ đồ kết cấu • Tính toán khung trục 5-K5 • Tính toán một tầng điển hình • Tính toán móng dưới khung trục 5-K5  Các bản vẽ thể hiện • Bản vẽ kết cấu khung trục 5-K5: 01,02 • Bản vẽ kết cấu mặt bằng kết cấu: 03 • Bản vẽ kết cấu sàn : 04,05 • Bản vẽ kết cấu móng dưới khung trục 5-K5: 06,07 • Bản vẽ bố trí sơ đồ cọc : 08 CHƯƠNG I: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU I. Cơ sở tính toán, vật liệu sử dụng a. Cơ sở tính toán kết cấu công trình: 1. Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và hồ sơ kiến trúc. 2. TCVN 2737-95. Tải trọng và tác dụng. 3. TCVN 375-2006. Tiêu chuẩn thiết kế. 4. Căn cứ vào tiêu chuẩn, chỉ dẫn, tài liệu được ban hành b. Vật liệu dùng trong tính toán: 1. Bê tông: Dùng bê tông cấp độ bền B20 với thang bộ • Cấp độ bền chịu nén Rb : 11.5 Mpa. • Cấp độ bền chịu nén Rbt : 0.9 Mpa. Dùng bê tông cấp độ bền B20 với cột, dầm, sàn, vách, lõi. • Cấp độ bền chịu nén Rb : 11.5 Mpa. • Cấp độ bền chịu nén Rbt : 0.9 Mpa. 2. Thép : Thép chịu lực trong cột dùng thép AIII • Cấp độ bền chịu kéo RS: 365 MPa. Thép chịu lực trong dầm dùng thép AII • Cấp độ bền chịu kéo RS: 260 MPa. Thép chịu lực trong sàn , móng, cốt giá trong cột, dầm dùng thép AI • Cấp độ bền chịu kéo RS: 225 MPa. Modun đàn hồi của thép : E= 210000 MPa. II. Giải pháp kết cấu phần thân a. Khái quát chung - Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơ bản để người thiết kế có định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế. - Các hệ kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp. Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang ( động đất, gió).  Hệ kết cấu khung. - Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng. - Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại có nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. - Trong thực tế kết cấu khung bê tông cốt thép được sử dụng cho các công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với các cấp phòng chống động đất ≤ 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9.  Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng. - Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng. - Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng. - Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó khó thực hiên được. - Ngoài ra , hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra các không gian rộng. - Trong thực tế hệ kết cấu vách cứng thường được sử dụng có hiệu quả cho các công trình nhà ở, khách sạn với độ cao không quá 40 tầng đối với cấp phòng chống động đất ≤ 7. Độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất của nhà cao hơn.  Hệ kết cấu khung –giằng ( khung và vách cứng). - Hệ kết cấu khung giằng ( khung và vách cứng thường 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 vệ sinh, hoặc ở các tường biên, là các khu vực lien tục nhiều tầng. Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của nhà. - Hai hệ thống khung- vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn. Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn. Thường trong hệ kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc. - Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn:  Hệ kết cấu sàn không dầm ( sàn nấm): Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó để tạo không gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió, điện, nước, phòng cháy và có trần che phủ) , đồng thời để làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công. Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế.  Kết cấu sàn dầm: Khi dùng kết cấu sàn dầm, độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm. Khối lượng bê tông ít hơn dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm. Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng. Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3.3m. b. Đặc điểm của nhà cao tầng:  Tải trọng ngang: Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên nhanh theo độ cao. Còn trong kết cấu cao tầng , nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanh theo độ cao. Áp lực gió, động đất là các nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu.  Chuyển vị: Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh. Trong thiết kế kết cấu, không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầu có đủ độ cứng cho phép. Khi chuyển vị ngang lớn thì thường gây ra các hậu quả sau: - Làm kết cấu tăng thêm nội lực đặc biệt là kết cấu đứng: Khi chuyển vị tăng lên độ lệch tâm tăng lên d vậy nếu nội lực tăng lên vượt quá khả năng chịu lực của kết cấu sẽ làm sụp đổ công trình. - Làm cho người sống và làm việc cảm thấy khó chịu và hoảng sợ, gây ảnh hưởng đến công tác sinh hoạt và sức khỏe. - Làm tường và một số trang trí xây dựng bị nứt và phá hỏng, làm cho ray thang máy bị biến dạng, đường ống , đường điện bị phá hoại. - Do vậy cần hạn chế chuyển vị ngang.  Giảm trọng lượng bản thân: - Xem xét từ sức chịu tải của nền đất. Nếu cùng một cường độ thì khi giảm trọng lượng bản thân có thể tăng lên một tầng khác. - Xét về mặt dao động, giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham gia dao động như vậy giảm được thành phần động của gió và động đất… - Xét về mặt kinh tế, giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành công trình bên cạnh đó còn có tăng được không gian sử dụng. Từ các nhận xét trên ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm trọng lượng bản thân kết cấu. III. Giải pháp móng cho công trình Vì công trình là nhà cao tầng nên tải trọng đứng truyền xuống móng lớn. Mặt khác vì chiều cao lớn nên tải trọng ngang (gió , động đất) tác dụng cũng lớn, đòi hỏi móng có độ ổn định cao. Do đó phương án móng sâu là lựa chọn phù hợp để chịu được tải trọng từ công trình truyền xuống.  Móng cọc đóng: Ưu điểm là kiểm soát được chất lượng cọc từ khâu chế tạo đến khâu thi công nhanh. Nhưng hạn chế của nó là tiết diện nhỏ, khó xuyên qua lớp cát dày, thi công gây ồn và rung ảnh hưởng đến công trình thi công bên cạnh đặc biệt là ở khu vực thành phố. Hệ móng cọc đóng không dùng được cho các công trình có tải trọng quá lớn do mặt bằng không đủ để bố trí cọc.  Móng cọc ép: Loại cọc này có chất lượng cao, độ tin cậy cao , thi công êm dịu. Hạn chế của nó là khó xuyên qua lớp cát chặt dày, tiết diện cọc và chiều dài cọc bị hạn chế, khó kiểm soát được mối nối cọc. Điều này dẫn đến khả năng chịu tải của cọc chưa cao.  Móng cọc khoan nhồi: Là loại cọc đòi hỏi công nghệ thi công phức tạp. Tuy nhiên nó vẫn được dùng nhiều trong kết cấu nhà cao tầng vì nó có tiết diện và chiều sâu lớn do đó nó có thể tựa được vào lớp đất tốt nằm ở sâu vì vậy khả năng chịu tải của cọc sẽ rất lớn. Từ phân tích ở trên, với công trình này việc sử dụng cọc khoan nhồi sẽ đem lại sự hợp lí về khả nwang chịu tải và hiệu quả cao. IV. Lựa chọn các giải pháp kết cấu phần than a. Lựa chọn kết cấu chịu lực chính: Qua việc phân tích phương án kết cấu chính ta nhận thấy sơ đồ khung- giằng là hợp lí nhất. Việc sử dụng kết cấu vách , lõi cùng chịu tải trọng đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ giảm được tiết diện cột ở tầng dưới của khung. Vậy ta chọn hệ kết cấu này. Qua so sánh phân tích phương án kết cấu sàn, ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối. b. Sơ đồ tính: Tính theo sơ đồ khung phẳng. Bản chất hệ kết cấu công trình là hệ chịu lực không gian , bao gồm hệ cột, hệ thống dầm theo các phương để có thể chịu được tải trọng và các tác động bất kỳ, ví dụ : gió, động đất theo các phương , biến dạng không đều của đất nền… Việc mô hình hóa hệ kết cấu không gian và tính toán nội lực, biến dạng của hệ được thực hiện bằng mô hình hóa khung phẳng trên Etabs 9.7.4. c. Lựa chọn kích thước các tiết diện Mặt bằng một ô sàn điển hình như hình vẽ :  Chọn kích thước sàn : Chọn chiều dày bản sàn theo công thức : hb Trong đó : l là cạnh của ô bản m = 40 ÷ 45 cho bản kê bốn cạnh lấy m = 45 D = 0,8 ÷ 1,4 chọn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng . Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có nhiều dày bản sản khác nhau, nhưng để thuận tiện thi công cũng như tính toán thống nhất chọn một chiều dày bản sàn. hb = = 16.6(cm) Chọn hb= 15 (cm)  Hệ dầm : - Nhận xét : Hệ dầm gồm dầm biên và dầm bên trong đều là hệ dầm liên tục nhiều nhịp kích thước sơ bộ dầm có thể chọn như sau : +Chọn kích thước dầm chính : hb Trong đó : l – Nhịp dầm (m) Có Lmax =7500 mm. hd = 600 mm = 60 cm Chọn kích thước dầm chính là : h x b = D60 x 60 cm Chọn kích thước dầm phụ là : 30 x 50 cm Chọn kích thước dầm biên là : h x b = 22 x 60 cm  Hệ cột : Chọn kích thước cột : Diện tích tiết diện sơ bộ chọn : F= *(1,2÷1,5) Trong đó : N: Tổng lực dọc chân cột . N= q= 0.8 – 14 T/m2, với nhà chung cư lấy q=0.8 T/m2 : Tổng diện tích sàn truyền tải vào cột. 1,2 ÷ 1, 5 hệ số kể đến ảnh hưởng của momen Rn : Cường độ chịu nén của bê tông. Rn=145 kG/cm2 Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện tích chịu tải. Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà ở nên lấy sơ bộ tải trọng 800kG/m2 sàn. - Với cột giữa nhà Tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo diện tích chịu tải S1-15 = ((9+7.5)/2)*((7.5+7.5)/2)*9 = 556.875 m2 Diện tích cột cần thiết F= 1,2x556.875x0.8/1450=0.368 (m2) Vậy chọn kích thước cột 600 x 600 mm. - Với cột biên Tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo diện tích chịu tải S1-15 = (7.5/2)*((7.5+7.5)/2)*9 = 253.13m2 Diện tích cột cần thiết F= 1,5x253.13x0.8/1450=0.21 (m2) Vậy chọn kích thước cột 600 x 600 mm. Vách lõi thang máy và thang đi bộ : Theo tiêu chuẩn Việt Nam 1998 (TCXD 198-1997) quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau: - 150 mm - 1/20 chiều cao tầng = 3300/20 =16,5 mm Do công trình có số tầng 10 tầng , mặt bằng hình chữ nhật nên chọn chiều dày lõi cứng thang máy t = 30 cm . CHƯƠNG II: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG I. Xác định tải trọng đứng tác dụng vào công trình a. Tĩnh tải: Bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu cột, dầm , sàn và tải trọng do tường , vách cứng đặt nên công trình. Tĩnh tải bao gồm trọng lượng các vật liệu cấu tạo nên công trình: - Thép : 7850 daN/m3 - Bê tông cốt thép : 2500 daN/m3 - Khối xây gạch đặc : 1800 daN/m3 - Khối xây gạch rỗng: 1500 daN/m3 - Vữa lát trát : 2000 daN/m3  Tải trọng sàn S1 tầng 1. C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Lớp gạch lát GRANIT 900x900 15 2000 30.0 1.3 39.0 Lớp vữa XM 75# lót 30 2000 60.0 1.3 78.0 Lớp vữa XM 75# trát trần 15 2000 30.0 1.3 39.0 Bả VETONIT sơn trắng 5 1800 9.0 1.3 11.7 Các lớp hoàn thiện sàn - Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện: Sàn Bê tông cốt thép 150 167.7 2500 375.0 1.1 412.5 - Tổng cộng: 580.2  Tải trọng sàn cấu tạo S2 tầng 1. Các lớp hoàn thiện sàn C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Lớp gạch lát SETTERA 400X400 15 1800 27.0 1.3 35.1 Lớp vữa XM 75# lót 30 2000 60.0 1.3 78.0 Lớp vữa XM 75# trát trần 15 2000 30.0 1.3 39.0 Bả VETONIT sơn trắng 5 1800 9.0 1.3 11.7 - Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện: Sàn Bê tông cốt thép 150 163.8 2500 375.0 1.1 - Tổng cộng: 412.5 576.3  Tải trọng sàn S3. C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Lớp gạch TBN 400x400 15 1800 27.0 1.3 35.1 Lớp vữa XM 75# lót 30 2000 60.0 1.3 78.0 50.0 1.3 65.0 Các lớp hoàn thiện sàn Trần treo thạch cao - Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện: Sàn Bê tông cốt thép 178.1 150 2500 375.0 1.1 412.5 - Tổng cộng: 590.6  Tải trọng sàn S4. C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Lớp gạch TBN 400x400 15 1800 27.0 1.3 35.1 Lớp vữa XM 75# lót 30 2000 60.0 1.3 78.0 Lớp vữa XM 75# trát trần 15 2000 30.0 1.3 39.0 Bả VETONIT sơn trắng 5 1800 9.0 1.3 11.7 Các lớp hoàn thiện sàn - Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện: Sàn Bê tông cốt thép 163.8 150 2500 375.0 1.1 412.5 - Tổng cộng: 576.3  Tải trọng sàn mái. C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Lớp gạch lá nem 400x400 20 1800 36.0 1.3 46.8 Gạch thông tâm 150 1500 225.0 1.1 247.5 Các lớp hoàn thiện sàn Lớp vữa XM 75# i=2% 50 1200 60.0 1.1 66.0 Lớp màng chống thấm Bitunethe 10 980 9.8 1.3 12.7 50.0 1.1 55.0 Trần treo - Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện: Sàn Bê tông cốt thép 428.0 150 2500 375.0 1.1 - Tổng cộng: Tường xây gạch đặc 220 412.5 840.5 Chiều cao 2.7 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Trát vữa XM 2 mặt. 30 2000 60.0 1.3 78.0 Gạch đặc 220 220 1800 396.0 1.1 435.6 Các lớp hoàn thiện sàn - Tải tường phân bố trên 1 m2 456.0 513.6 - Tải tường phân bố trên 1 m dài 1185.6 1335.4 Tải tường có cửa(tính hệ số cửa 0.75) 889.2 1001.5 Tường xây gạch đặc 220 Chiều cao 2.7 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Trát vữa XM 2 mặt. 30 2000 60.0 1.3 78.0 Gạch đặc 220 220 1800 396.0 1.1 435.6 Các lớp hoàn thiện sàn - Tải tường phân bố trên 1 m2 456.0 513.6 - Tải tường phân bố trên 1 m dài 1276.8 1438.1 Tải tường có cửa(tính hệ số cửa 0.75) 957.6 1078.6 Tường xây gạch rỗng 220 Chiều cao 2.7 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Trát vữa XM 2 mặt. 30 2000 60.0 1.3 78.0 Gạch rỗng 220 220 1500 330.0 1.1 363.0 Các lớp hoàn thiện sàn - Tải tường phân bố trên 1 m2 390.0 441.0 - Tải tường phân bố trên 1 m dài 1014.0 1146.6 Tải tường có cửa(tính hệ số cửa 0.75) 760.5 860.0 Tường xây gạch rỗng 220 Chiều cao 2.7 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Trát vữa XM 2 mặt. 30 2000 60.0 1.3 78.0 Gạch rỗng 220 220 1500 330.0 1.1 363.0 Các lớp hoàn thiện sàn - Tải tường phân bố trên 1 m2 390.0 441.0 - Tải tường phân bố trên 1 m dài 1092.0 1234.8 Tải tường có cửa(tính hệ số cửa 0.75) 819.0 926.1 Tường xây gạch đặc 110 Chiều cao 2.7 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Trát vữa XM 2 mặt. 30 2000 60.0 1.3 78.0 Gạch đặc 110 110 1800 198.0 1.1 217.8 Các lớp hoàn thiện sàn - Tải tường phân bố trên 1 m2 258.0 295.8 - Tải tường phân bố trên 1 m dài 670.8 769.1 Tải tường có cửa(tính hệ số cửa 0.75) 503.1 576.8 Tường xây gạch đặc 110 Chiều cao 2.7 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Trát vữa XM 2 mặt. 30 2000 60.0 1.3 78.0 Gạch đặc 110 110 1800 198.0 1.1 217.8 Các lớp hoàn thiện sàn - Tải tường phân bố trên 1 m2 258.0 295.8 - Tải tường phân bố trên 1 m dài 722.4 828.2 Tải tường có cửa(tính hệ số cửa 0.75) 541.8 621.2 b. Hoạt tải. Phòng chức năng Tải D.H Tải T.C H.S tải Tải T.T 200.0 1.2 360 - Phòng khách, phòng ngủ. 150 1.3 195 - Mái 75 1.3 98 - Văn phòng làm việc 100 c. Tổng tải trọng tác dụng lên sàn các tầng . Tĩnh Tải Sàn tầng Sàn tầng 1 Hoạt Tải Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn 504.0 580.2 300 Tính toán 360.0 Tổng tải trọng Tiêu chuẩn Tính toán 804 940 Sàn tầng 5-8 501.0 576.3 150 195.0 651 771 Sàn tầng mái 755.8 840.5 75 98.0 831 939 Gt Tải T.C Tải T.T 501.0 576.3 Tĩnh tải tác dụng trên tầng 2-8 - ô sàn 1 Tĩnh tải gt/m Chiều dài Tĩnh tải sàn Tường 110 xây trên sàn 577 7.5 4327.5 119.9 131.8 Tường 220 xây trên sàn 926 14 12965.4 280.6 308.7 781.6 1016.8 Tải T.C Tải T.T 501.0 576.3 Tổng : Tĩnh tải tác dụng trên tầng 2-8 - ô sàn 2 Tĩnh tải gt/m Chiều dài Gt Tĩnh tải sàn Tường 110 xây trên sàn 577 7.5 4327.5 119.9 131.8 Tường 220 xây trên sàn 926 14 12965.4 280.6 308.7 781.6 1016.8 Tổng : II. Sơ đồ tính toán khung phẳng ( tính khung trục 5- K5) a. Sơ đồ hình học. b. Sơ đồ kết cấu  Nhịp tính toán của dầm: - Nhịp tính toán của dầm AB và CD ( Cùng có chiều dài định vị 7.5m). L1= L3= 7.5-(0.6-0.22)/2 = 7.31( m) - Nhịp tính toán của dầm BC L2= 9 m.  Chiều cao tính toán cột: Chiều cao tính toán lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm. Xác định chiều cao cột tầng 1. Chiều cao tầng hầm : Hhầm= 2.8m. Chiều cao tầng 1: H1= 3.9m. Chiều cao các tầng còn lại: H2= H3= H4=…= Hm=3.3m. Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình vẽ: III. Xác định tải trọng tĩnh tác dụng vào khung a. Tĩnh tải.  Tĩnh tải tầng 1 ( và các tầng từ tầng 2-8) TĨNH TẢI PHÂN BỐ TẦNG 1 STT Loại tải trọng và cách tính Kí hiệu Nhịp AB , CD Kết quả (kG/m) 1 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 590.6 x4.31/2= 1272.74 g(S1) 1272.74 2 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 590.6 x3= 885.9 g(S1) 885.9 3 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình thang với tung độ lớn nhất là : ght= 590.6 x3.75/2=1107.38 4 Do trọng lượng bản thân tường 110 xây lên dầm: 769.1 Kg/m gt= 1107.38 gt 769.1 Nhịp BC 1 Do tải trọng sàn S2 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 590.6 x4/2= 1181.2 g(S2) 1181.2 2 Do tải trọng sàn S2 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 590.6 x5/2= 1476.5 g(S2) 1476.5 3 Do tải trọng sàn S2 truyền vào : dạng hình thang với tung độ lớn nhất là : gtg= 590.6 x5/2= 1476.5 4 Do trọng lượng bản thân tường 110 xây lên dầm: 769.1 Kg/m 1476.5 gt= gt 769.1 gt= gt 769.1 Kí hiệu Kết quả 2 Nhịp logia 1.3m 1 Do trọng lượng bản thân tường 110 xây lên dầm: 769.1 Kg/m TĨNH TẢI TẬP TRUNG TẦNG 1 STT Loại tải trọng và cách tính Trục D 1 Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0.6x0.4 G1 = 0.6x0.4x2500x1.1x7.5 = 4950 Kg 2 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình thang với diện truyền tải như sơ đồ: gtg=590.6x(7.5+(7.5- (kG) G1 4950 3401.26 4.31))x4.31/2/2/2 = 3401.26 3 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng tam giác với diện truyền tải như sơ đồ: gtg=590.6x3.752/4=2076.33 2076.33 4 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình chữ nhật với tung độ lớn nhất và truyền tải tập trung theo phản lưc lên 2 gối là : ght= 590.6 x(7.5+7.5)/2/2=2214.75 2214.75 5 6 Do trọng lượng tường đặc 110 phân bố đều lên dầm phụ và truyền tải tập trung theo phản lưc lên 2 gối: Gttaptrung Gttaptrung=gt*lnhip/2/2=769.1x7.5/2/2=1442.1 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung Gs1taptrung=3191.1 x7.5/2/2=5983.3 Tổng cộng : GD 1442.1 5983.3 20067 Trục Dầm phụ qua dầm chính CD 1 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên trái 3341.37 Gs1 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-4.31))x4.31/2/2/2 = 3341.37 2 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên phải 2610.9 Gs1 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-3))x3/2/2/2 = 2610.9 3 Do trọng lượng bản thân tường đặc 110 xây lên dầm: gt=769.1 x 7.5/2 =2884.13Kg/m Tổng cộng : gt 2884.13Kg GCD 8836.4 Trục dầm biên ( 2 trục giống nhau) 1 Do trọng lượng bản thân dầm biên dọc 0.6x0.3 (kG) GDAM 3712.5 GDAM = 0.6x0.3x2500x1.1x7.5 = 3712.5 Kg 2 Do trọng lượng bản thân tường đặc 220 xây lên dầm: gt=1078.6 x 7.5 Kg/m Tổng cộng : gt 8089.5 GDB 11802 Trục C (kG) 1 2039.76 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng tam giác và truyền lên bên trái dầm dọc trục B với diện chịu tải như sơ đồ. Gs1= 580.2x3.752/4 = 2039.76 2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng tam giác và truyền lên bên phải dầm dọc trục B. Gs1 3626.25 Gs2 Gs1= 580.2x52/4= 3626.25 3 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng hình thang và truyền lên bên trái dầm dọc trục B. 2610.9 Gs1 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-3))x3/2/2/2 = 2610.9 4 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang và Gs2 3191.1 truyền lên bên phải dầm dọc trục B. Gs2= 580.2x(7.5+(7.5-4))x4/2/2/2 = 3191.1 5 Do trọng lượng tường đặc 110 phân bố đều lên dầm phụ và truyền tải tập trung theo phản lưc lên 2 gối: Gttaptrung Gttaptrung=gt*lnhip/2/2=769.1x7.5/2/2=1442.1 1442.1 6 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung Gs1taptrung=3191.1 x7.5/2/2=5983.3 5983.3 7 Do trọng lượng sàn S2 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung Gs1taptrung=3626.25 x7.5/2x(2.5/7.5)=4532.8 4532.8 Tổng cộng : GC 23426.21 Trục Dầm phụ qua dầm chính BC 1 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên trái 3191.1 Gs2 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-4))x4/2/2/2 = 3191.1.37 2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên phải 3626.25 Gs2 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-5))x5/2/2/2 = 3626.25 3 Do trọng lượng bản thân tường đặc 110 xây lên dầm: gt=769.1 x 7.5/2 =2884.13Kg/m Tổng cộng : gt 2884.13Kg GBC 9701 Gs2 2039.76 Trục B 1 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng tam giác và truyền lên bên trái dầm dọc trục B với diện chịu tải như sơ đồ. Gs1= 580.2x3.752/4 = 2039.76 2 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng tam giác và truyền lên bên phải dầm dọc trục B. 3626.25 Gs1 2 Gs1= 580.2x5 /4= 3626.25 3 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang và truyền lên bên trái dầm dọc trục B. 2610.9 Gs2 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-3))x3/2/2/2 = 2610.9 4 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng hình thang và truyền lên bên phải dầm dọc trục B. Gs1 3626.25 Gs1= 580.2x(7.5+(7.5-5))x5/2/2/2 = 3626.25 5 6 7 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung=3191.1 x7.5/2/2=5983.3 Gs1taptrung Do trọng lượng tường đặc 110 phân bố đều lên dầm phụ và truyền tải tập trung theo phản lưc lên 2 gối: Gttaptrung Gttaptrung=gt*lnhip/2/2=769.1x7.5/2/2=1442.1 Do trọng lượng sàn S2 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung Gs1taptrung=3626.25 x7.5/2x(2.5/7.5)=4532.8 Tổng cộng : b. Hoạt tải  Hoạt tải 1 GB 5983.3 1442.1 4532.8 23861.36 HOẠT TẢI PHÂN BỐ TẦNG 1,3 STT Loại tải trọng và cách tính Kí hiệu Nhịp AB , CD Kết quả (kG/m) 1 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 360 x4.31/2= 775.8 g(S1) 775.8 2 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 360 x3/2= 540 g(S1) 540 3 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình thang với tung độ lớn nhất là : ght= 360 x3.75/2=675 675 HOẠT TẢI TẬP TRUNG TẦNG 1,3 Trục D,A 1 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình thang với diện truyền tải như sơ đồ: gtg=360x(7.5+(7.5-4.31))x4.31/2/2/2 (kG) 2073.2 = 2073.2 2 3 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng tam giác với diện truyền tải như sơ đồ: gtg=360x3.752/4=2076.33 1263.8 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào Gs1taptrung dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung=360x(7.5+(7.5-4))x4/2/2/2 x7.5/2/2=3712.5 Tổng cộng : GD Trục C,B 7049.5 (kG) 1 1265.63 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng tam giác và truyền lên bên trái dầm dọc trục B với diện chịu tải như sơ đồ. Gs1= 360x3.752/4 = 1265.63 2 3712.5 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng hình thang và truyền lên bên trái dầm dọc trục B. Gs1 1620 Gs1 Gs1= 360x(7.5+(7.5-3))x3/2/2/2 = 1620 3 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung Gs1taptrung=360x(7.5+(7.5-4))x4/2/2/2 x7.5/2/2=3712.5 Tổng cộng : GC 3712.5 6598.13 Trục Dầm phụ qua dầm chính CD 1 Do trọng lượng sàn S1 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên trái 2073 Gs2 Gs1= 360x(7.5+(7.5-4.31))x4.31/2/2/2 = 2073 2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên phải Gs1= 360x(7.5+(7.5-3))x3/2/2/2 = 1620 Gs2 1620 Tổng cộng : GBC 3693  Hoạt tải 2 HOẠT TẢI PHÂN BỐ TẦNG 2,4,6,8 Nhịp BC 1 Do tải trọng sàn S2 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 360 x4/2= 720 g(S2) 720 2 Do tải trọng sàn S2 truyền vào : dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là : gtg= 360 x5/2= 900 g(S2) 900 3 Do tải trọng sàn S2 truyền vào : dạng hình thang với tung độ lớn nhất là : gtg= 360 x5/2= 900 g(S2) 900 HOẠT TẢI TẬP TRUNG TẦNG 2,4,6,8 Trục C 1 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang và truyền lên bên phải dầm dọc trục C. (kG) 1980 Gs1 Gs1= 360x(7.5+(7.5-4))x4/2/2/2 = 1980 2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình tam giác và truyền lên bên phải dầm dọc trục C. 2250 Gs2 Gs2=360 x52/4 = 2250 3 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung Gs1taptrung=360x(7.5+(7.5-5))x5/2/2/2 x7.5/2/2=4218.75 Tổng cộng : GC 4218.75 8448.75 Trục Dầm phụ qua dầm chính BC 1 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên trái 1980 Gs2 Gs1= 360x(7.5+(7.5-4))x4/2/2/2 = 1980 2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang truyền lên bên phải 2250 Gs2 Gs1= 360x(7.5+(7.5-5))x5/2/2/2 = 2250 Tổng cộng : GBC Trục B 1 (kG) Gs2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng tam giác và truyền lên bên trái dầm dọc trục B với diện chịu tải như sơ đồ. Gs1= 360x52/4 = 2250 4320 2250 2 Do trọng lượng sàn S2 truyền vào dạng hình thang và truyền lên bên trái dầm dọc trục B. 2250 Gs2 Gs1= 360x(7.5+(7.5-5))x5/2/2/2 = 2250 3 Do trọng lượng sàn S1 truyền tải phân bố lên dầm phụ vào dạng hình thang và truyền tải tập trung lên mỗi gối: Gs1taptrung=360x(7.5+(7.5-5))x5/2/2/2 x7.5/2/2=4218.75 Gs1taptrung Tổng cộng : GB 4218.75 8718.75 Trục D 1 Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình chữ nhật với tung độ lớn nhất và truyền vào 2 gối : ght= 360 x(7.5+7.5)/2/2=1350 (kG) g(S1) Trục dầm biên 1 IV. Do tải trọng sàn S1 truyền vào : dạng hình chữ nhật với tung độ lớn nhất và truyền vào 2 gối : ght= 360 x(7.5+7.5)/2/2=1350 1350 (kG) g(S1) Xác định tải trọng ngang tác dụng vào công trình IV.1.Phần gió phân bố dọc theo chiều cao khung Công trình cao dưới 40m nên ta chỉ xét tác dụng tĩnh của tải trọng gió. Tải trọng gió truyền lên toàn công sẽ được tính theo công thức . Gió đẩy : qđ = W0.n.k1.Cđ.L Gió hút : qh = W0.n.k1.Ch.L Ta có áp lực gió tác dụng lên toàn bộ công trình theo phương dọc nhà là: 1350 - Trong đó: n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió n=1.2 Wo: giá trị tiêu chuẩn áp lực gió tĩnh • Công trình xây dựng tại thành phố Vinh – Nghệ An có áp lực gió : III • Dạng địa hình tại khu vực xây dựng: B • Áp lực gió tiêu chuẩn: 1.25 (kN/m2) k: Hệ số ảnh hưởng của độ cáo tới áp lực của gió tra trong bảng 5 (TCVN 27371995) c: Hệ số khí động tra theo bảng 6 • Phần đẩy : Cđ = 0.8 • Phần hút: Ch =0.6 Tên tầng Tầng hầm Tầng 1 Tầng 2 Tầng 3 Tầng 4 Tầng 5 Tầng 6 Tầng 7 Tầng 8 Tầng mái Chiều cao(m) 2.8 3.9 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 Kích thước L(m) 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 K 0.795 0.93 1 1.052 1.095 1.132 1.163 1.191 1.217 1.24 Cao độ Zi (m) 2.8 6.7 10 13.3 16.6 19.9 23.2 26.5 29.8 33.1 áp lực gió TC-W0 0.8 2981.3 3487.5 3750 3945 4106.3 4245 4361.3 4466.3 4563.8 4650 0.6 2235.94 2615.63 2812.5 2958.75 3079.69 3183.75 3270.94 3349.69 3422.81 3487.5 IV.2.Phân tải trọng gió về khung  Trước hết ta xác định độ cứng chống uốn của khung và lõi . Tuy nhiên do lõi cứng có hình dạng phức tạp nên ta có thể quy đổi lõi cứng phức tạp trên thành một vách cứng khác có hình dạng đơn giản mà vẫn giữ được độ cứng theo phương chịu lực của lõi. Chia lõi thành 7 phần( vách) riêng biệt như hình vẽ. Xác định trọng tâm của tiết diện. Chọn hệ trục ban đầu XOY. Xác định tọa độ tâm hình học O1. Công thức : ; TT Tọa độ X Tọa độ Y Rộng b Dài h Diện tích A 1 1525 0 250 5000 1250000 1.9E+09 2 3 4 0 0 0 2375 0 -2375 2650 2650 2650 250 250 250 662500 662500 662500 0 1.57E+0 0 9 0 0 0 -1.6E+09 5 6 7 -1400 -1400 -1400 2150 0 -2150 Xci= Yci= 250 250 250 700 1200 700 3.76E+0 -2E+08 8 -4E+08 0 -2E+08 -3.8E+08 175000 300000 175000 256.27 0 Tính toán lại tải trọng gió tác dụng lên công trình. Như thế ta sẽ quy gió dồn về tâm cứng theo các tầng. áp lực gió tại 1 tầng sẽ được cộng thêm một áp lực là momen có cánh tay đòn chính là khoảng cách giữa tâm cứng là trục của nhà.  Xác định độ cứng chống uốn Jx của lõi. T T Tọa độ X 1 2 3 4 5 6 7 1268.7 -256.3 -256.3 -256.3 -1656.3 -1656.3 -1656.3 Tọa độ Y Rộng b(mm) Dài h(mm) 0 2375 0 -2375 2150 0 -2150 250 2650 2650 2650 250 250 250 5000 250 250 250 700 1200 700 Diện tích A(mm2) 1250000 662500 662500 662500 175000 300000 175000 (mm4) 2.6E+12 3.5E+09 3.5E+09 3.5E+09 7.1E+09 3.6E+10 7.1E+09 Jx= (mm4) 0 3.7369E+12 0 3.7369E+12 8.0894E+11 0 8.0894E+11 9.0917E+12 Vậy độ cứng chống uốn của lõi là EJx= 9.0917E+12/ 1012 x 2.7x106 =24545700 Từ đó ta quy lõi về vách có độ cứng tương đương độ dày 250mm. Chiều dài vách tương ứng Từ =Jx => L= ==7584(mm)= 7.584 (m)  Xác định độ cứng chống uốn của các khung - Khung trục 5-K5 Dựng khung trong phần mềm Sap, khai báo đầy đủ vật liệu, dầm, cột . Đồng thời cho 1 lực có giá trị P=1 ( đơn vị) tác dụng lên đỉnh công trình. Được chuyển vị đỉnh công trình Từ công thức : ∆= PH 3 3EI  20961464.17 Tương tự ta có độ cứng của các khung 2,3,4 :EI = 20961464.17  Xác định độ cứng của khung trục 1 Có ∆1= 0.0001 Từ công thức : ∆= PH 3 3EI  83845856.67 Tương tự ta có độ cứng của các khung 6 :EI = 83845856.67  Độ cứng của toàn công trình. = 20961464.17 x 3 + 83845856.67 x 2 + 24545700 =255.121.806 Tỉ lệ phần trăm độ cứng của khung E. K% = = = 8.2 % Tải trọng gió tác dụng vào khung E Tên tầng Chiều cao(m) Kích thước L(m) K Cao độ Zi (m) Tầng hầm 2.8 37.5 0.795 2.8 Tầng 1 3.9 37.5 0.93 6.7 Tầng 2 3.3 37.5 1 10 Tầng 3 3.3 37.5 1.052 13.3 Tầng 4 3.3 37.5 1.095 16.6 Tầng 5 3.3 37.5 1.132 19.9 Tầng 6 3.3 37.5 1.163 23.2 Tầng 7 3.3 37.5 1.191 26.5 Tầng 8 3.3 37.5 1.217 29.8 Tầng mái 3.3 37.5 1.24 33.1 áp lực gió TCW0 0.8 0.6 244.5 183.3 286.0 214.5 307.5 230.6 323.5 242.6 336.7 252.5 348.1 261.1 357.6 268.2 366.2 274.7 374.2 280.7 381.3 286.0 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG I. Xác định nội lực Sơ đồ phần tử cột dầm khung Sơ đồ tiết diện phần tử dầm , cột bố trí trên khung Sơ đồ Tĩnh tải Sơ đồ chất tải Hoạt tải 1 Sơ đồ chất tải Hoạt tải 2 Sơ đồ chất tải Gió trái Sơ đồ chất tải Gió phải Moment Tĩnh tải Lực cắt Tĩnh tải Lực dọc Tĩnh tải Moment Hoạt tải 1 Lực cắt Hoạt tải1 Lực dọc Hoạt tải1 Moment Hoạt tải 2 Lực cắt Hoạt tải 2 Lực dọc Hoạt tải 2 Moment Gió trái Lực cắt Gió trái Lực dọc Gió trái Moment Gió phải Lực cắt Gió phải Lực dọc Gió phải II. Tổ hợp nội lực Tổ hợp cơ bản được phân thành 2 loại: Tổ hợp cơ bản 1. Tổ hợp cơ bản 2. Tổ hợp cơ bản 1 gồm có: Tĩnh tải + 1 loại hoạt tải. TT + HT1 TT + HT2 TT + GT TT + GP TT + HT1 + HT2 Tổ hợp cơ bản 2 gồm có : Tĩnh tải + 0.9(2 loại hoạt tải ) TT + 0.9 (HT1 + GT). TT + 0.9 (HT1 + GP). TT + 0.9 (HT2+ GT). TT + 0.9 (HT2 + GP). TT + 0.9 (HT1+ HT2+ GT). TT + 0.9 (HT1+ HT2+Gp).  Tổ hợp nội lực cho dầm các tầng 1- tầng mái  Tổ hợp nội lực cho cột biên 11-20  Tổ hợp nội lực cho cột giữa 21-30 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CẤU KIỆN I. Tính toán cốt thép dầm I. 1) Vật liệu sử dụng. Dùng bê tông cấp độ bền B20 với cột, dầm, sàn, vách , lõi . • Cấp độ bền chịu nén Rb:11,5MPa . • Cấp độ bền chịu kéo Rbt: 0,9 MPa . • Modun đàn hồi của bê tông : E= 270000 MPa . Thép chịu lực trong cột dùng thép AIII • Cấp độ bền chịu kéo Rs: 365 MPa . Thép đai dùng thép AI • Cấp độ bền chịu kéo Rs: 225 MPa . • Modun đàn hồi của thép : E= 210000 MPa . I.2) Phương pháp tính toán I.2.1 Tính toán cốt thép dọc chịu lực : - Đối với cốt thép dọc chịu lực của dầm thì tính với ba mặt cắt thì trong đó 2 mặt cắt ở gối, một mặt cắt ở giữa dầm. Mặt cắt giữa dầm thì tùy theo trường hợp ta sẽ tính với tiết diện chữ nhật hoặc chữ T. Tính toán cốt thép cho trường hợp tiết diện hình chữ nhật. - Ta giả thiết trước a, h0. - Tính = Trong đó : - đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén , = - 0.008 * , ở đây : = 0.85 đối với bê tông nặng. - cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép (MPa); - ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén ( khi bê tông đạt tới biến dạng cực hạn ), = 500 MPa đối với tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn; = 400 MPa đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn và tải trọng đặc biệt. - Tính theo công thức: = * ( 1 - 0,5* ) - Tính theo công thức: = - So sánh giá trị và Nếu , Tính theo trường hợp đặt cốt thép đơn: - tính = ( 1 - ) - tính = ( 1 - ) Diện tích cốt thép được tính theo công thức : = - Tính = và phải đảm bảo = * Nếu thì phải tăng kích thước tiết diện, hoặc tăng cấp độ bền của bê tông để đảm bảo điều kiện hạn chế . Cũng có thể đặt cốt thép vào vùng nén để giảm , và được tính như sau : - Giả thiết . Tính theo công thức : = - Tính As theo công thức : = + - Tính = và phải đảm bảo = * Tính toán cốt thép cho trường hợp tiết diện chữ T. - Bề rộng của cánh chữ T không vượt quá một giá trị giới hạn nhất định để đảm bảo cánh cùng tham gia làm chịu lực với sườn. Độ vươn sải cánh tính từ mép sườn tiết diện không được lớn hơn các giá trị sau : Khi có dầm ngang hoặc khi bề dày của cánh 0,1*h thì Sc phải không vượt quá khoảng cách thông thủy giữa 2 dầm dọc. Sc = 0,578 * ( 1 - 0,5*0,578) = 0.41 - Tính theo công thức: = = = 0.333 , Tính theo trường hợp đặt cốt thép đơn: - tính = ( 1 - ) = 0.422 - tính = ( 1 - ) = 0.789 Diện tích cốt thép được tính theo công thức : = = = 0.002882 m2 = 28.82 cm2 Chọn 6 20 va 3 20 có As = 28.26 cm2 =1.25% >  Tính cho mặt cắt 2-2 : - Tính với cặp nội lực : M = 25.742 Tm Q = 5.4 T - Tính toán cốt thép cho trường hợp tiết diện hình chữ nhật. - = 0.15m - Độ vươn sải cánh lấy bé hơn các trị số sau: + ½ khoảng cách thông thủy các dầm dọc = (9-0.65)/2=4.175m 1 6 + nhịp cấu kiện : => Sc= 1.5 m. - Bề rộng của cánh chữ T : = b + 2* = 0.4 + 2*1.5 = 3.4 m - Mf = Rb * * * ( h0 - ) = 1150 * 3.4* 0.15* ( 0.56 – ) = = 284.45 Tm M Mf thì trục trung hòa đi qua cánh, việc tính toán được tiến hành như đối với tiết diện hình chữ nhật 400* 600. - Tính = = = 0,578 - Tính theo công thức: = 0,578 * ( 1 - 0,5*0,578) = 0.41 - Tính theo công thức: = = 0.178 , Tính theo trường hợp đặt cốt thép đơn: - tính = ( 1 - ) = 0.197 - tính = ( 1 – ) = 0.9 Diện tích cốt thép được tính theo công thức : = = 0.001318m2 = 13.18 cm2 Chọn 222 và 320 có As = 17.02 cm2 =0.57% >  Tính cho mặt cắt 3-3 : - Tính với cặp nội lực : M = -47.436 Tm Q = 24.546 T - Tính toán cốt thép cho trường hợp tiết diện hình chữ nhật. - Ta giả thiết trước a = 0,04m h0 = 0,56m - Tính = = = 0,578 - Tính theo công thức: = * ( 1 - 0,5* ) => = 0,578 * ( 1 - 0,5*0,578) = 0.41 - Tính theo công thức: = = = 0.325 , Tính theo trường hợp đặt cốt thép đơn: - tính = ( 1 - ) = 0.409 - tính = ( 1 - ) = 0.795 Diện tích cốt thép được tính theo công thức : = =28.02 cm2 Chọn 620 và 320 có As = 28.26 cm2 =1.22% > b. Tính toán cốt đai. - Từ bảng tổ hợp chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm. Q = 24.546 Tấn. - Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với. g = g1+ gbt = (2.67* 5 8 + 0.769) + 0.4*0.6*2.5*1.1 = 3.1 tấn/m p = 1.66 tấn/m. Giá trị q1= g+ 0.5 p = 3.1 + 0.5 * 1.66=3.9 tấn/m. Chọn a = 4cm => ho= h –a = 60-4 = 56 cm. - Kiểm tra điều kiện về cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính. Q ≤ 0.3ϕω1ϕb1Rb bho Do chưa chọn cốt đai nên chọn Ta có : Q ≤ 0.3Rb bho = ϕω1ϕb1 =1 0.3*1150*0.4*0.56=77.28 > 25.385 => Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. + Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai. Bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên ϕn = 0 Qb min = ϕb 3 (1 + ϕn ) Rbt bho = 0.6*(1 + 0)95*0.4*0.56 = 12.76 tấn => Cốt đai chịu cắt đặt theo cấu tạo. + Sử dụng đai φ 6 số nhánh 2. tấn. + Dầm có chiều cao h = 60 cm > 45cm => Sct= min(h/3;50)= 20 cm. + Gía trị Smax= φ 6a 200 φ 6a150  Bố trí cốt đai ở hai đầu dầm , nhịp giữa bố trí Kiểm tra lại điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đã bố trí cốt đai. Q ≤ 0.3ϕω1ϕb1 Rb bho µw = n.asw 2* 0.283 = = 0.00094 bs 40*15 Es 2.1x107 α= = = 7.7 Eb 2.7 x106 ϕω1 = 1 + 5µ wα = 1 + 5 x0.00094 x 7.7 = 1.036 ϕb1 = 1 − β Rb = 1 − 0.01x11.5 = 0.885 0.3ϕω1ϕb1 Rbbho = 0.3 x1.036 x0.885 x1150 x0.4 x0.56 = 70.8   Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. tấn. Từ đó ta có bảng thống kê thép dọc chịu lực cho các tầng trong khung : TÊN TẦNG TÊN DẦM V TẦNG MÁI 70 80 90 100 3 3 110 61 71 TẦNG HẦM 3 81 91 3 101 62 72 TẦNG 1 3 82 92 3 102 TẦNG 2 63 73 3 83 93 3 103 64 74 TẦNG 3 3 84 94 3 104 65 75 TẦNG 4 85 95 105 TẦNG 5 3 66 3 76 3 86 96 3 106 67 77 TẦNG 6 3 87 97 3 107 TẦNG 7 68 78 3 88 98 108 3 69 79 TẦNG 8 89 99 109 II. Tính toán cốt thép cột 1. Vật liệu sử dụng. Dùng bê tông cấp độ bền B20 với cột, dầm, sàn, vách , lõi . • Cấp độ bền chịu nén Rb:11,5MPa . • Cấp độ bền chịu kéo Rbt: 0,9 MPa . • Modun đàn hồi của bê tông : E= 270000 MPa . Thép chịu lực trong cột dùng thép AIII • Cấp độ bền chịu kéo Rs: 365 MPa . Thép đai dùng thép AI • Cấp độ bền chịu kéo Rs: 225 MPa . • Modun đàn hồi của thép : E= 210000 MPa . 2. Tính toán cốt thép cho phần tử cột 22: bxh=700x700 a. Số liệu tính toán. Tính toán cốt thép đối xứng với cặp nội lực M và N. Chiều cao cột H= 3.9 m. Chiều dài tính toán lo = 0.7 xH= 0.7 x 3.9 = 2.73 m • Xác định độ lệch tâm ngẫu nhiên ea : 3 3 ( ea = max 1 1 H ; hc ) 600 30 =max(0.65;2.33) cm ⇒ ea = 2.33cm. Giả thiết a=a’= 4cm => ho= h- a= 70-4 = 66 cm; Za=ho-a’= 66-4= 62 cm. - Tính = = = 0,578 - Tính theo công thức: = * ( 1 - 0,5* ) => = 0,578 * ( 1 - 0,5*0,578) = 0.41 Độ mảnh :  Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc . Lấy hệ số uốn dọc η =1. Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp: Ký hiệu cặp nội lực. Đặc điểm 1 |M|max = emax 2 Nmax M (tấn.m) N (tấn) -18.690 -631.766 4.498 -750.995 b. Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1. M = -18.69 Tấn.m N= -631.766 Tấn. �=cm Khi đó x=78.48 > e1= M/N cm eo eo= max(eo,e1) 2.96 1.67 2.95 0.56 1.67 1.67 ⇒ Trường hợp lệch tâm bé cần tính lại x : Khi đó + Tính Kiểm tra c.Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2. M =4.498 Tấn.m N= -750.995Tấn. �=cm Khi đó x=93.29 cm > cm ⇒ Trường hợp lệch tâm bé cần tính lại x : ( 1 − ξ R ) γ a n + 2ξ R ( nε − 0.48 )  ho x=  ( 1 − ξ R ) γ a + 2 ( nε − 0.48) Khi đó + Tính cm2 Kiểm tra Vậy sau 2 trường hợp ta chọn diện tích thép tính toán As=19.65 (chọn 3cho phần tử cột giữa 22. Tính toán tương tự cho các cấu kiện cột còn lại của khung trục 5 và ta bảng thống kê Cột 21-30 là chỉ số các cột giữa từ tầng hầm lên tầng mái. Cột 11-20 là chỉ số các cột biên từ tầng hầm lên tầng mái. Tên Cột 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Vị trí (m) As TT (cm2) H.L (%) Thép Chọn (cm2) Chọn As=As'= H.L (%) 0 30.104 0.65% 31.023 0.67% 2.8 0 3.9 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 29.678 19.656 19.062 8.4272 7.9254 8.5973 8.0946 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0.64% 0.43% 0.41% 0.18% 0.17% 0.22% 0.20% 0.05% 0.05% 0.06% 0.06% 0.06% 0.06% 0.06% 0.06% 0.06% 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 2φ25, 1φ22 2φ25, 1φ22 2φ25, 1φ22 2φ25, 1φ22 2φ20, 1φ18 2φ20, 1φ18 31.023 0.67% 0.67% 0.67% 0.67% 0.67% 0.34% 0.34% 0.34% 0.34% 0.26% 0.26% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 31.023 31.023 31.023 31.023 13.612 13.612 13.612 13.612 8.823 8.823 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 30 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 III. 3.3 0 3.3 0 2.8 0 3.9 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 0 3.3 2 2 2 30.247 29.696 20.663 20.054 10.977 10.369 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.3 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 0.06% 0.06% 0.06% 0.90% 0.88% 0.61% 0.60% 0.33% 0.31% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% 0.10% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% 0.11% Tính toán cốt thép sàn 1.Tính toán sàn S1 3φ16 3φ16 3φ16 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 4φ25, 3φ22 3φ25, 2φ20 3φ25, 2φ20 2φ18, 2φ16 2φ18, 2φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 3φ16 6.029 6.029 6.029 31.023 31.023 31.023 31.023 20.999 20.999 9.106 9.106 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 6.029 0.18% 0.18% 0.18% 0.92% 0.92% 0.92% 0.92% 0.62% 0.62% 0.27% 0.27% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% 0.18% Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo. Nhịp tính toán của ô bản : Vậy tỷ số , bản làm việc theo 2 phương, tính theo bản kê 4 cạnh. Các momen trong bản quan hệ với nhau bởi biểu thức : Chọn tỉ số nội lực giữa các tiết diện : Tổng tĩnh tải và hoạt tải sàn : q=840.5+195=1035.5 (kG/m2) Vậy : +)*6.91++)*4.15=53.59 Ta có : *Tính thép sàn : Bản sàn dày 12 cm, lớp bảo vệ a =2cm, chiều cao làm việc h0=10 cm. Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m để tính toán. Với momen dương M1=461.5 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 8 , as=0,503 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 8a120, Hàm lượng cốt thép : Với momen dương M2=401.5 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 8 , as=0,503 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 8a120, Hàm lượng cốt thép : Với momen âm MI=M’I=692.1 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 8 , as=0,503 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 8a80, Hàm lượng cốt thép : Với momen âm MII=M’II=602.5 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 8 , as=0,503 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 8a100, Hàm lượng cốt thép : 1.Tính toán sàn S3 Nhịp tính toán của ô bản : Vậy tỷ số , bản làm việc theo 2 phương, tính theo bản kê 4 cạnh. Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo. Các momen trong bản quan hệ với nhau bởi biểu thức : Chọn tỉ số nội lực giữa các tiết diện : Tổng tĩnh tải và hoạt tải sàn : q=840.5+195=1035.5 (kG/m2) Vậy : +)*6.91++)*3.4=37.95 Ta có : *Tính thép sàn : Bản sàn dày 12 cm, lớp bảo vệ a =2cm, chiều cao làm việc h0=10 cm. Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m để tính toán. Với momen dương M1= (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 8 , as=0,503 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 8a120, Hàm lượng cốt thép : Với momen dương M2=683.28 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 8 , as=0,503 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 8a80, Hàm lượng cốt thép : Với momen âm MI=M’I=9110 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Hàm lượng cốt thép : Chọn thép φ 6 , as=0,283 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 6a200, Hàm lượng cốt thép : Với momen âm MII=M’II=13660 (kGm), ta có : Điều kiện hạn chế được thỏa mãn nên không cần kiểm tra. Chọn thép φ 6 , as=0,283 (cm2) , khoảng cách cốt thép : Chọn bố trí thép φ 6a200, Hàm lượng cốt thép : CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN MÓNG I. Địa chất công trình và giải pháp móng I.1 Địa chất công trình và địa chất thủy văn 1.§iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh : KÕt qu¶ th¨m dß vµ kh¶o s¸t ®Þa chÊt díi c«ng tr×nh ®îc tr×nh bµy trong b¶ng sau : Líp ®Êt ChiÒu dµy §é s©u ( m ) M« t¶ líp ®Êt 1 1.5 2.15 Đất lấp 2 7.25 9.4 ¸ C¸t 3 14.50 23.9 ¸ SÐt 4 3.1 27 ¸ SÐt 5 5.4 32.4 C¸t h¹t trung chÆt võa 6 10 - C¸t th« lÉn cuéi sái Sè liÖu ®Þa chÊt ®îc khoan kh¶o s¸t t¹i c«ng trêng vµ thÝ nghiÖm trong phßng kÕt hîp víi c¸c sè liÖu xuyªn tÜnh cho thÊy ®Êt nÒn trong khu vùc x©y dùng gåm c¸c líp ®Êt cã thµnh phÇn vµ tr¹ng th¸i như sau : ChØ tiªu c¬ lý cña ®Êt nÒn Kí hiệ u 1 2 3 4 Tên đất Đất lấp Á cát Á sét Á sét Góc ma sát trong Lực dính c 1.50 1.0 0.0 50.0 0.0 0.00 1.90 17.9 0.38 400.0 4 9.95 Dẻo chảy 1.00 1.70 6.5 0.54 400.0 4 9.7 Dẻo mềm 0.80 1.80 10.5 0.70 500.0 10.0 10.19 17 33.2 25.0 85.18 Chiều dày Trạng Thái Độ sệt B 2.15 Nửa cứng 0.00 7.25 Dẻo 14.50 3.10 5 Cát hạt trung 5.40 6 Cát lẫn 10.00 Mô đun biến dạng Eo Dẻo Chặt 0.60 Dung trọng 1.98 22.0 0.50 1200. 0 2.00 28.4 0.00 2000. CPT (qc) N30 0 cuội sỏi vừa 0 2.§¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt vµ tÝnh chÊt x©y dùng : a. Líp ®Êt 1 : líp than bïn : Líp ®Êt lÊp ph©n bè trªn toµn bé khu vùc kh¶o s¸t, cã chiÒu dµy 2.15 m , líp ®Êt nµy rÊt yÕu, phøc t¹p . b. Líp ®Êt 2 : líp ®Êt sÐt pha dÎo mÒm : Líp ®Êt nµy cã chiÒu dµy 7.25 m, ®Ó cã thÓ ®¸nh gi¸ mét c¸ch tèt nhÊt tÝnh chÊt cña líp ®Êt nµy,ta xÐt c¸c hÖ sè sau : + HÖ sè rçng tù nhiªn : e= + ChØ sè dÎo : A = Wnh – Wd = 43 – 25,5 = 17,5 > 17 => Líp ®Êt sÐt + §é sÖt : B =  0,5 < B < 0,75 => §Êt ë tr¹ng th¸i dÎo mÒm. + M« ®un biÕn d¹ng : Cã qc = 1,33 Mpa = 1330 KN/m2 : hÖ sè lÊy theo lo¹i ®Êt.  E0 = .qc = 5.1330 = 6650 KN/m2 *NhËn xÐt : §©y lµ líp ®Êt cã cêng ®é trung b×nh, hÖ sè rçng lín, gãc ma s¸t vµ m«dun biÕn d¹ng trung b×nh, tuy nhiªn bÒ dµy c«ng tr×nh h¹n chÕ so víi t¶i träng c«ng tr×nh truyÒn xuèng nªn líp ®Êt nµy chØ thÝch hîp víi viÖc ®Æt ®µi mãng vµ cho cäc xuyªn qua. c. Líp ®Êt 3 : Líp ®Êt sÐt pha dÎo ch¶y : Líp ®Êt nµy cã chiÒu dµy 14.5 m, ®Ó ®¸nh gi¸ tÝnh chÊt cña ®Êt ta xÐt c¸c hÖ sè sau : + HÖ sè rçng tù nhiªn : e= Mét phÇn ®Êt n»m díi mùc níc ngÇm : γdn = + ChØ sè dÎo : A = Wnh – Wd = 34,4 – 20,6 = 13,8 < 17 => Líp ®Êt ¸ sÐt + §é sÖt : B =  §Êt ë tr¹ng th¸i dÎo cøng. + M« ®un biÕn d¹ng : Cã qc = 0,21 Mpa = 210 KN/m2 : hÖ sè lÊy theo lo¹i ®Êt.  E0 = .qc = 4.210 = 840 KN/m2 *NhËn xÐt : §©y lµ líp ®Êt cã hÖ sè rçng t¬ng ®èi lín,gãc ma s¸t trong nhá vµ m«dun biÕn d¹ng kh¸ nhá, søc xuyªn kh¸ng yÕu nªn líp ®Êt nµy kh«ng thÓ lµ vÞ trÞ ®Æt mòi cäc c«ng tr×nh. d. Líp ®Êt 4 : Líp ®Êt c¸t bôi nhá : W §êng kÝnh cì h¹t (mm) chiÕm % (%) 2÷ 1 1÷0. 0.5÷0.2 0.25÷0. 0.1÷0.0 5 5 5 1 7.5 7.5 31 34.5 14 0.05÷0. 01 0.01÷0.0 02 3.5 2 19. 5 qc D 26. 4 (Mpa ) 6.8 N6 0 22 Líp ®Êt nµy cã chiÒu dµy 3.1 m, ®Ó ®¸nh gi¸ tÝnh chÊt cña ®Êt ta xÐt c¸c hÖ sè sau : + Ta thÊy ®êng kÝnh h¹t d > 0,1 chiÕm 80,5% > 75% => Líp ®Êt c¸t h¹t nhá. + HÖ sè rçng tù nhiªn : e= ∆.γ n (1+ ¦ W ) 26,4.1.(1 + 0.195) −1 = − 1 = 0,66 γ 19 Mét phÇn ®Êt n»m díi mùc níc ngÇm : γdn =  ∆. − γ n 26,4 − 10 = = 9,88 KN / m 3 1+ e 1 + 0,66 + M« ®un biÕn d¹ng : Cã qc = 6,8 Mpa = 6800 KN/m2 : hÖ sè lÊy theo lo¹i ®Êt.  E0 = .qc = 2.6800 =13600 KN/m2 *NhËn xÐt : §©y lµ líp ®Êt cã cêng ®é chÞu t¶i kh«ng cao, hÖ sè rçng vµ søc kh¸ng xuyªn trung b×nh, m«dun ®µn håi kh¸ nhá. ChØ lµ líp t¹o ma s¸t vµ cho cäc xuyªn qua. e. Líp ®Êt 5 : Líp ®Êt c¸t trung : §êng kÝnh cì h¹t (mm) chiÕm % >10 10÷5 5÷2 2÷1 1÷0.5 0.5÷0.25 0.25÷0.1 1.5 8 30 36.5 7 10 7 W(%) ∆ qc (Mpa) N60 13.6 23.6 18.5 41 Líp ®Êt nµy cã chiÒu dµy cha x¸c ®Þnh, ®Ó ®¸nh gi¸ tÝnh chÊt cña ®Êt ta xÐt c¸c hÖ sè sau : + Ta thÊy ®êng kÝnh h¹t d > 2 chiÕm 39,5% > 25% => Líp c¸t h¹t trung. + HÖ sè rçng tù nhiªn : e= ∆.γ n (1+ ¦ W ) 26,3.1.(1 + 0.136) −1 = − 1 = 0,501 γ 19,9 Mét phÇn ®Êt n»m díi mùc níc ngÇm :  γdn = ∆. − γ n 26,3 − 10 = = 10,86 KN / m 3 1+ e 1 + 0,501 + M« ®un biÕn d¹ng : Cã qc = 18,5 Mpa = 18500 KN/m2 : hÖ sè lÊy theo lo¹i ®Êt.  E0 = .qc = 2.18500 =36000 KN/m2 *NhËn xÐt : §©y lµ líp ®Êt cã hÖ sè rçng nhá, gãc ma s¸t vµ m«dun biÕn d¹ng lín, rÊt thÝch hîp cho viÖc ®Æt vÞ trÝ mòi cäc. f. Líp ®Êt 6: C¸t th« lÉn cuéi sái, chiÒu dµy 10m. §êng kÝnh cì h¹t (mm) chiÕm % >10 10÷5 5÷2 2÷1 1÷0.5 0.5÷0.25 0.25÷0.1 7.5 13.5 37 9.5 11 15 6.5 W(%) ∆ qc (Mpa) N60 16 26.4 25 100 Líp ®Êt nµy cã chiÒu dµy cha x¸c ®Þnh, ®Ó ®¸nh gi¸ tÝnh chÊt cña ®Êt ta xÐt c¸c hÖ sè sau : + Ta thÊy ®êng kÝnh h¹t d > 2 chiÕm 58% > 25% => Líp c¸t h¹t lín. +HÖ sè rçng: e = γ h (1 + W ) γ tn 26,4.(1 + 0,01.16) 20,1 -1 = -1 = 0,5236 e = 0,5236 < 0,55 → c¸t th« ë tr¹ng th¸i chÆt. + Tû träng: ∆ = γh γn = 26,4 10 + Träng lîng riªng ®Èy næi: = 2,64 γ®n = (∆ − 1).γ n 1+ e = (2,64 − 1).10 1 + 0,5236 + M« ®un biÕn d¹ng : Cã qc = 25 Mpa = 25000 KN/m2 : hÖ sè lÊy theo lo¹i ®Êt.  E0 = .qc = 25000 =50000 KN/m2 = 10,764 KN/m3 NhËn xÐt: Líp 6 lµ líp c¸t th« lÉn cuéi sái chÆt, cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i lín, tÝnh n¨ng x©y dùng tèt, biÕn d¹ng lón nhá, chiÒu dµy líp ®Êt lín 10m vµ cha kÕt thóc trong ph¹m vi lç khoan 60m. Do ®ã ®¸ng tin cËy lµm nÒn cho c¸c c«ng tr×nh cao tÇng. ChØ tiªu c¬ lý cña ®Êt nÒn Kí hiệ u Tên đất Chiều dày Trạng Thái Độ sệt B 1 Than bùn 2.15 Nửa cứng 0.00 2 Á cát 7.25 Dẻo 14.50 3.10 3 4 5 6 á sét á sét Á cát Cát vừa 5.40 10.00 Mô đun biến dạng Eo Góc ma sát trong Lực dính c 1.50 1.0 0.0 50.0 0.0 0.00 1.90 17.9 0.38 400.0 4 9.95 Dẻo chảy 1.00 1.70 6.5 0.54 400.0 4 9.7 Dẻo mềm 0.80 1.80 10.5 0.70 500.0 10.0 10.19 0.50 1200. 0 17 33.2 0.00 2000. 0 25.0 85.18 Dẻo Chặt vừa 0.60 Dung trọng 1.98 2.00 22.0 28.4 CPT (qc) N30 3.§iÒu kiÖn ®Þa chÊt thñy v¨n : Mực nước tương đối ổn định ở độ sâu 7.5m so với cốt tự nhiên, nước ít ăn mòn. Công trình cần thi công móng ở độ sâu khá lớn, do vậy ảnh hưởng của nước ngầm đến móng công trình là không đáng kể. Các lớp đất trong trụ địa chất không có dị vật cản trở việc thi công công. Lát cắt địa chất công trình ở bên 4.§¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh : Qua lớp cắt địa chất , ta thấy lớp 1 là lớp đất lấp , yếu , hỗn tạp cần phải đào bỏ. Còn 2 lớp đất 2,3 đều là các lớp đất thuộc loại sét yếu,có moomen biến dạng thấp Eo 10151, 03 15, 4 ± 132, 07 261,92 N Mx My ± ± Fqu Wx Wy Pqưmax=76,92 (T/m2) ; Pqưmin=76,80 (T/m2) ; Pqưtb=76,86 (T/m2) -Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng qui ước : Rd = Pgh Fs = 0, 5.Nγ .γ .BM + N q .γ ' .H M + N c .c Lớp đất 6 có Rd = Fs ϕ = 370 ta có : + γ ' .H M Nγ = 55, 6 N q = 42,9 N c = 56,9 ; ; (bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh). 0,5.55, 6.2, 01.11,1 + 42,9.1,91.33, 6 = 1125,52(T / m2 ) 3 Ta có : Pqưmax=76,92 (T/m2) ϖ = 0,91 1 − 0, 252 .11,1.0,91.8,11 = 0, 0154( m) 5000 4.Tính toán kiểm tra đài cọc : 4.1.Tính toán đâm thủng của cột : Chọn chiều cao đài hđ=1,5 (m). < [S] (thỏa mãn đk độ lún). -Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp do lực cắt Điều kiện kiểm tra Pdt ≤ Pcdt Pđt-Lực cắt tại mút vết nứt nghiêng hay lực đâm thủng, bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng : Pđt =Po1+Po2+Po3 =275,75.2+280,75 =831,225 (T) Pcđt-Lực chống đâm thủng (khả năng kháng cắt) trên tiết diện nghiêng Pcdt = [ α1 (bc + C2 ) + α 2 (hc + C1 )] .h0 .Rk Với : bcxhc =0,7x0,7m kích thước tiết diện cột. h0 –Chiều cao làm việc của đài h0=1,4m. α1 , α 2 các hệ số xác định như sau : α1 = 1,5. 1 + ( ho 2 1, 4 2 ) = 1,5 1 + ( ) = 2, 73 C1 0,92 α 2 = 1,5. 1 + ( ho 2 1, 4 2 ) = 1,5 1 + ( ) = 3,98 C2 0,57 C1,C2-khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng. C1=0,92m ; C2=0,57m  Pcdt = [ 2, 73.(0, 7 + 0,57) + 3,98.(0,8 + 0,92) ] .1, 4.105 = 1516(T ) => Chiều cao đài thỏa mãn điều kiện chống đâm thủng. *Tính cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt : Điều kiện kiểm tra : Q ≤ β .b.h0 .Rk Q-Tổng phản lực các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng. Q=P03=280,29 (T) b-bề rộng của đài b=4 (m) β hệ số không thứ nguyên h  β = 0,7. 1 +  o  C 2 C=C1=0,92 (m) 2  1, 4  β = 0, 7. 1 +  ÷ = 1, 27  0,92  β .b.h0 .Rk = 1, 27.4.1, 4.105 = 746, 76 Q=280,29 (T) < β .b.h0 .Rk = 746, 76 (T) (T)  Thỏa mãn điều kiện phá hỏng trên tiết diện nghiêng theo lực cắt, không phải bố trí cốt đai cho đài . Kết luận : Chiều cao đài thỏa mãn điều kiện đâm thủng của cột và và cường độ trên tiết diện nghiêng. 4.2.Tính toán đài chịu uốn : (tính toán cường độ trên tiết diện thẳng góc) Coi đài làm việc như bản công xôn ngàm tại mép cột, độc lập theo 2 phương. -Momen tại mép cột theo mặt cắt I-I MI=r1.(P03), với r1-khoảng cách từ trục cọc 3 đến mặt cắt I-I, r1=1,1m. MI=1,1.560,57=672,69 (T.m) As = MI 672, 69 = = 0, 0146( m 2 ) = 146(cm2 ) 0,9.h0 .Rs 0,9.1, 4.36500 Chọn thép có As=147.18 (cm2) -Momen tại mép cột theo mặt cắt II-II MII=r2.( P03), với r2-khoảng cách từ trục cọc 3 đến mặt cắt II-II, r2=1.3m. MII=1.3.555,04=721.55 (T.m) Chọn thép có As=157 (cm2) THUYẾT MINH ĐỒ ÁN PHẦN TIN HỌC PHẦN 3: TIN HỌC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI I. Tổng quan chung Dầm bê tông cốt thép là một trong các cấu kiện cốt lõi để hình thành hệ khung kết cấu chịu lực được sử dụng gần như tuyệt đối trong tất cả các công trình. Việc nghiên cứu tính toán dầm liên tục đã được thực hiện rất nhiều năm và những công trình nghiên cứu đã tạo ra được cơ sở lí thuyết tính toán rất chắc chắn và việc vận dụng vào thiết kế thi công thực tế đã củng cố vững chắc cho lý thuyết tính toán. Tự động hóa thiết kế chi tiết dầm khung( dầm liên tục) cũng đã phát triển rất mạnh mẽ và có nhiều phần mềm thiết kết cấu mạnh cả trong và ngoài nước hiện nay đã giải quyết được sự khó khăn khi phải tính toán nhiều cấu kiện bằng thủ công. Trong nước có RD- Công ty cổ phần tư vấn và thiết kế xây dựng đã tạo ra các bộ sản phẩm RD SUITE tính toán phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam. Nước ngoài có các chương trình tính toán thiết kế kết cấu nổi tiếng như SAP2000, ETABS… Phần mềm SAP2000 - Phần mềm SAP( Structural Analysic Program) được bắt đầu từ các kết quả nghiên cứu phương pháp số và phương pháp phần tử hữu hạn trong tính toán cơ học. - Ưu điểm : + Về khả năng tính toán: Khả năng tính toán mạnh, hỗ trợ nhiều loại kết cấu làm việc ở nhiều trạng thái khác nhau chịu tác động của nhiều loại tải trọng. Giải được các kết cấu với cấu tạo khác nhau như : hệ thanh, hệ tấm vỏ, kết cấu đặc. + Về vật liệu: Phần mềm có thể mô tả vật liệu đẳng hướng, trục hướng, dị hướng hay vật liệu có các tính chất phi tuyến. +Về mặt tải trọng tác dụng: Sap2000 hỗ trợ rất tốt sự đa dạng về thể loại đó là:  Tĩnh tải với các loại lực, nhiệt độ, gối lún, dự ứng lực…  Hoạt tải với nhiều loại xe tiêu chuẩn, xe do người dùng tự định nghĩa tác dụng lên nhiều làn phức tạp phù hợp với nhiều quy trình.  Tải trọng động với nhiều phương pháp tính toán tiên tiến : tải trọng thay đổi theo thời gian, phổ phản ứng… + Về kết quả tính toán, thiết kế -  Đầy đủ, tin cậy  Xuất kết quả ra màn hình đồ họa, văn bản hay máy in. Hơn nữa, xuất được các kết quả dạng tập tin cho các chương trình thiết kế sau tính toán.  Sap2000 hoàn thiện hơn các phiên bản trước, đã tích hợp phần thiết kế mặt cắt thép và bê tông cốt thép vào chương trình. Do vậy, kết quả tính toán kết cấu sẽ được sử dụng ngay trong phần thiết kế mặt cắt. Nhược điểm: + Tính tương thích và hỗ trợ các bài toán chuyên biệt. + Những quy định tính toán sử dụng trong chương trình chủ yếu thích hợp với các nước Âu Mỹ. + Tính toán theo quy định của ta cũng có thể thực hiện được nhưng đòi hỏi người dùng phải mất thời gian. + Do SAP2000 hỗ trợ tính toán gần như tất cả các loại kết cấu do vậy so với các chương trình chuyên dụng ( ví dụ chương trình chuyên tính toán thiết kế cầu RM2000) nó không thể thuận tiện bằng. Tóm lại , SAP2000 là một công cụ mạnh, có độ tin cậy cao và có thể sử dụng trong hầu hết các bài toán tính toán kết cấu. Chương trình sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp với các thuật toán xử lý số làm nền tảng. Nguồn : http://xdv.vn/phan-mem-sap2000-v10/ Phần mềm ETABS 9.6 ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng. Đây là chương trình phân tích và thiết kế kết cấu chuyên dụng trên máy tính cho các công trình dân dụng ETABS được phát triển bởi CSI( Computer and Structures, Inc.Berkeley, California, USA). - Ưu điểm: + Giảm rõ rệt thời gian yêu cầu trong việc xây dựng mô hình tính, giảm thời gian xử lý và tăng độ chính xác. + Tính năng về nhập liệu:  Giao diện đồ họa thân thiện.  Vào số liệu, chỉnh sửa và sao chép dễ dàng bởi hệ thống thực đơn, thanh công cụ.  Tăng tốc độ nhập liệu nhà cao tầng bằng khái niệm tầng tương tự. + Tính năng thiết kế:  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… Trong đó: cấu kiện dầm, cột, vách tính ra đến diện tích thép  Có thể tính toán và thiết kế cho cấu kiện dầm tổ hợp, thực hiện thiết kế chi tiết liên kết tại các nút với cấu kiện thép theo các tiêu chuẩn thông dụng trên thế giới.  Thiết lập một cách nhanh chóng , chính xác , ngắn gọn thuyết minh tính toán công trình.  Kết xuất dữ liệu ra các môi trường khác như : SAP 2000, SAFE, AutoCAD, ACCESS, WORD, NOTEPAD.  Đặc biệt là việc kết xuất các mức sàn tầng của công trình sang chương trình phụ SAFE để tính toán bê tông cốt thép. Kết quả cuối cùng đạt được là biểu đồ nội lực, diện tích thép, bố trí triển khai thép sàn. + Tính năng nổi bật  Tự động tính toán tải trọng cho các kiểu sàn sau: tải trọng bản thân, gió tĩnh, động đất theo tiêu chuẩn UBC, BS8110, BOCA96, hàm tải trọng phổ, hàm tải trọng đáp ứng theo thời gian …  Tự động xác định khối lượng và trọng lượng các tầng.  Tự động xác định tâm hình học, tâm cứng và tâm khối lượng công trình.  Tự động xác định chu kì và tần số dao động riêng theo hai phương pháp Eigen Vectors và Ritz Vectors theo mô hình kết cấu không gian thực tế của công trình.  Đặc biệt có thể can thiệp và áp dụng các tiêu chuẩn tải trọng khác như : trải trọng gió động theo TCVN 2737-95, tải trọng động đất. - Nhược điểm: + Là phần mềm chỉ chuyên để tính toán thiết kế kết cấu nhà cao tầng. + Những quy định tính toán sử dụng trong chương trình chủ yếu thích hợp với các nước Âu Mỹ( Tương tự SAP2000). + Tính toán theo quy định của ta cũng có thể thực hiện được nhưng đòi hỏi người dùng phải mất thời gian. (Nguồn : http://xdv.vn/phan-mem-etabs-9-6) Phần mềm RD SUITE Modun RDS: Thiết kế kiểm tra kết cấu theo TCVN - Là mô đun tổ hợp nội lực, thiết kế kiểm tra kết cấu phần thân lấy kết quả tính nội lực từ SAP2000, ETABS, STAADPRO, RDSAS thuộc phần mềm RDSUITE. - Các tính năng của phần mềm : + Tự động tính toán tải trọng gió và động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và tiêu chuẩn được áp dụng tại Việt Nam lấy kết quả từ Etabs.  Kết nối với Etabs để xác định sơ đồ kết cấu, vùng áp lực gió, gia tốc nền.  Phân tích các dạng dao động theo X, theo Y, xoắn XY. Tương tác với người dùng để điều chỉnh các thông số động lực kết cấu. Vẽ dạng dao động X,Y trực quan.  Xác định thành phần tĩnh và động của gió.  Tính toán động đất theo phương pháp tĩnh lực áp dụng tiêu chuẩn 375-2006, UBC -1994,UBC -1997.  Tính toán động đất theo phương pháp phổ áp dụng tiêu chuẩn TCVN 375-2006.  Tính toán động đất theo tiêu chuẩn SNIP.  Kiểm tra ổn định tổng thể của kết cấu. + Tổ hợp nội lực- phản lực  Tự động tổ hợp nội lực theo TCVN 2737-1995. • Người dùng có thể chọn một trong 2 cách tổ hợp nội lực: Tổ hợp tự động hoặc nhập trực tiếp. • Phần mềm tự động phát sinh các tổ hợp gió tác động xiên hay động đất xiên. • Vẽ biểu đồ bao nội lực cho cấu kiện.  Tự động tổ hợp phản lực theo TCVN 2737-1995. • Các tổ hợp tương tự như trong tổ hợp nội lực. • Có thể xét tổ hợp riêng cho móng khi giảm hoạt tải 50% + Thiết kế kiểm tra cấu kiện bê tông cốt thép.  Thiết kế xác định diện tích thép trong dầm theo TCVN 356-2005. • Kiểm tra cấu kiện dầm theo TCVN 356-2005. • Thiết kế dầm chịu cắt. • Xuất biểu đồ bao nội lực và sơ đồ thép của dầm ; xuất báo cáo sang Excel.  Thiết kế kiểm tra cột BTCT. • Thiết kế xác định diện tích thép trong cột ( từng phương) theo TCVN 356-2005. • Thiết kế xác định diện tích thép trong cột ( theo chu vi) theo TCVN 356-2005 + BS 8110. • Xác định sơ bộ kích thước cột. • Tính toán xác định hệ số nén trong cột trong phân tích cột nhà cao tầng chịu tải động đất. Xuất biểu đồ bao nội lực và sơ đồ thép của cột trên mặt bằng ; xuất báo cáo sang Excel.  Thiết kế sàn BTCT, vách BTCT. + Kiểm tra cấu kiện thép  Kiểm tra cấu kiện dầm thép. • Kiểm tra dầm cột tiết diện chữ I tổ hợp theo TCVN 338-2005. • Xác định, kiểm tra ứng suất pháp, ứng suất tiếp trong tiết diện. • Kiểm tra ổn định tổng thể, ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng. • Hiển thị kết quả đồ họa, xuất báo cáo sang excel.  Kiểm tra cấu kiện dàn thép • Kiểm tra dàn thép với tiết diện thép góc, thép hộp hay hình dạng bất kỳ. • Kiểm tra ứng suất pháp và độ mảnh của cấu kiện dàn. • Hiển thị kết quả đồ họa , xuất báo cáo sang excel. - Ưu điểm: + Môi trường đồ họa thân thiện, khả năng tổ hợp nội lực theo TCVN 2737-1995 linh hoạt theo nhiều cách khác nhau. + Giao diện nhập xuất dữ liệu rất trực quan, báo cáo rất chi tiết về cả tính toán và kết quả . (Nguồn: http://rds.com.vn/index.php/rdsuite-phan-tich-va-thiet-ke-ket-cau-theo-tcvn) II. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ĐỀ TÀI: o KẾT LUẬN: Mặc dù các chương trình tính toán trên tỏ ra rất hiệu quả trong việc tính toán kết cấu đa dạng và chính xác, tuy nhiên đối với cấu kiện dầm liên tục trong hê khung nhiều nhịp. Việc đầu tiên gặp khó khăn đó chính là mô hình hóa tải trọng ( hay biểu diễn sơ đồ chất tải trọng) để tổ hợp nội lực thực sự mất nhiều thời gian.Trong các giáo trình tính toán kết cấu hiện nay thì cũng chỉ đưa ra bảng tra các trường hợp chất tải dưới 6 nhịp. o ĐỀ XUẤT ĐỀ TÀI: Để củng cố kiến thức kết cấu bên phần xây dựng và làm chủ được kết quả tính một cách chính xác và nhanh chóng. Điều cần thiết mà sinh viên nghành Tin học xây dựng cần phải làm là nắm vững cả kiến thức kết cấu cũng như khả năng lập trình để tự động hóa thiết kế được nhiều khâu quan trọng trong kết cấu. Qua đó nâng cao hiệu suất lao động cho kĩ sư xây dựng. Vậy nên, hướng đề tài mà em xin đề xuất thực hiện là :” CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN DẦM LIÊN TỤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ”. CHƯƠNG II . CƠ SỞ LÝ THUYẾT II.1 Vật liệu Sử dụng vật liệu thiết kế là bê tông cốt thép. Trong cấu kiện bê tông cốt thép thì cốt thép sẽ chịu ứng suất kéo còn bê tông chịu ứng suất nén. II.2. Lý thuyết tính toán Dựa trên tài liệu “Tính toán kết cấu bằng phương pháp phần tử hữu hạn ” của GS.TSKH. VÕ NHƯ CẦU. Phần lý thuyết tính toán dầm theo phương pháp phần tử hữu hạn được trích xuất ra từ chương 8 : “ Dầm 2 chiều và khung phẳng” DẦM 2 CHIỀU CÓ TRỤC SONG SONG VỚI HỆ TỌA ĐỘ TỔNG THỂ 1. Khái niệm: Dầm 2 chiều trong mặt phẳng x-y có trục song song với trục x biểu thị trên hình. *** Hệ tọa độ cục bộ của dầm là xm,ym,zm vuông góc nhau, chúng song song với hệ trục tọa độ tổng thể x,y,z. Trong hệ tọa độ cục bộ, dầm có 2 nút 1,2 , chiều dương của trục dầm quy ước đi từ đầu 1 đến đầu 2. Vecto chuyển vị của dầm tại 2 nút: Trong đó : U1, u2 là chuyển vị dọc theo trục. Các hệ số độ cứng do các chuyển vị v1, và v2, sẽ được suy ra ở phần sau : Ở đây, ta chỉ xét loại dầm có mặt cắt đối xứng đối với mặt phẳng tải trọng. Trong trường hợp tổng quát, giả sử dầm chịu tải trọng như trên hình (8.3). Đường cong biến dạng cong trên hình (8.3b). Mặt cắt ngang của dầm và sự phân bố của ứng suất uốn biểu thị trên hình ( 8.4) Trong trường hợp biến dạng bé, từ môn sức bền vật liệu , ta có các công thức: Trong đó : : ứng suất pháp ( trên phương trục x); : Biến dạng dọc trục; M: Momen uốn; : Chuyển vị( hoặc độ võng) của dầm trên phương y; I: Momen quán tính đối với trục z qua trọng tâm của mặt cắt ngang. 2. Mô hình phần tử hữu hạn Trong mô hình phần tử hữu hạn, dầm được chia thành nhiều phần tử như trên hình (8.5a) Nếu bỏ qua chuyển vị dọc trục, mối nút của phần tử hữu hạn có hai bậc tự do. Để tiện cho việc lập trình, ta quy ước Q2i-1 là thành phần chuyển vị trên phương trục y tại nút i. Q2i là góc xoay tại nút i( hình 8.5a). Vecto chuyển vị tổng thể trên hình (8.5a) là : Q’ = [Q1 Q2 Q3 … Q8] (8.5) Vecto chuyển vị men theo các BTD cục bộ( hình 8.5b) là : q’ = [q1 q2 q3 q4] (8.6) Trong (8.6), q1, q2, q3, q4 chính là v1,, v2, trên hình (8.2). Bây giờ , ta sẽ căn cứ vào các hàm hình dạng để suy ra biểu thức chuyển vị v. Các hàm hình dạng ở đây không giống các hàm hình dạng đã thảo luận trong các chương trước. Ta dùng các hàm hình dạng Hecmit bậc 3 được định nghĩa như sau( hình 8.6): (8.7) Các hàm Hecmit có thể dùng để biểu thị chuyển vị v dưới dạng: 3. Ma trận độ cứng. Vecto tải trọng Ma trận độ cứng Ma trận độ cứng của dầm được suy ra từ nguyên lý bảo toàn năng lượng. Công nội lực trên đoạn dài d x của dầm: Sau khi tính các tích phân trong (8.19) ta được ma trận độ cứng: Trong đó: L- chiều dài của dầm. Ma trận độ cứng trên chỉ có 4 bậc tự do ( không xét đến ảnh hưởng của biến dạng dọc). Trong trường hợp xét biến dạng dọc, ta có ma trận độ cứng của 6 bậc tự do như sau: Vecto chuyển vị ứng với 8.24 như sau: q’ = [q1 q2 q3 q4 q5 q6] (8.25) Trong đó: q1 q4 chuyển vị trên phương x tại các nút 1 và 2; q2 q5chuyển vị trên phương y tại các nút 1 và 2; q3 q6 góc xoay tại các nút 1 và 2; ý nghĩa vật lý của các hệ số độ cứng giải thích trên hình (8.7): Vecto tải trọng: Vế phải trong (8.22) chính là vecto tải trọng do lực phân bố đều gây ra. Sau khi tính tích phân, ta có vecto tải trọng: (8.26) Các lực tương đương trong (8.26) biểu thị trên hình (8.8) Dấu tải trọng quy ước như sau. Từ chiều dương x của trục dầm quay một góc ngược chiều kim đồng hồ. Tải trọng là dương khi cùng chiều với trục y là âm trong trường hợp ngược lại. Momen uốn của đầu dầm quy ước là dương khi quay thuận chiều kim đồng hồ, là âm trong trường hợp ngược lại. 4. Các điều kiện biên. Nội lực Điều kiện biên: Gối tựa của dầm có 3 khả năng: 1- Gối tựa bị lún. 2- Gối tựa đàn hồi. 3- Gối tựa thông thường. Đối với loại thứ nhất ta dùng mô hình lò xo để biến đổi mà trận độ cứng tổng thể K Đối với loại thứ hai, ta thay gối tựa bằng 1 lò xo có độ cứng C( hình 8.9). Men theo BTD i, ta có lực tác dụng Fi-CQ i. Ta biến đổi ma trận độ cứng tổng thể K như sau. Nhân hang thứ i của ma trận K với vecto chuyển vị Q, ta có: CHƯƠNG III. THUẬT TOÁN III.1 Sơ đồ thuật toán tính toán dầm liên tục: a. Khối chương trình chính, chương trình con nhập số liệu và chương trình con tính toán. Begin Nhap so lieu Tinh toan Tinh toan Tinh toan ma tran phan tu (edh,ix,cdpt,mtpt) Ket qua Tinh ma tran do cung tong the (sonut,sothanh, dspt,matranTH) End Ghep ma tran tai trong (sohang,sopt,sotai,dstt,vectotai,dspt1) Nhap so lieu Tinh chuyen vi (sonut, vectotaitrong) Vat lieu: Ten, Mbt, Mt, Edh,Rbt,Rb,f,fu,fy,gama Tiet dien: b,h Kiem tra du lieu Ðúng Return Tinh noi luc (dspt1) Sai Return b. Các chương trình con tính toán xử lí : - Chương trình con tính toán ma trận độ cứng phần tử dầm : Tinh toan ma tran phan tu (edh,ix,cdpt,mtpt) cdpt2,x cdpt2=sqr(cdpt) x=edh*ix/(cdpt2*cdpt) mtpt[1,1]= x*12 mtpt[1,2]= x*6*cdpt mtpt[1,3]= -x*12 mtpt[1,4]= x*6*cdpt2 mtpt[2,2]= x*4*cdpt2 mtpt[2,3]= -x*6*cdpt mtpt[2,4]= x*2*cdpt mtpt[3,3]= x*12 mtpt[3,3]= -x*6*cdpt mtpt[4,4]= x*4*cdpt j=2 j [...]... sàn 926 14 12965.4 280.6 308.7 781.6 1016.8 Tổng : II Sơ đồ tính toán khung phẳng ( tính khung trục 5- K5) a Sơ đồ hình học b Sơ đồ kết cấu  Nhịp tính toán của dầm: - Nhịp tính toán của dầm AB và CD ( Cùng có chiều dài định vị 7.5m) L1= L3= 7.5-(0.6-0.22)/2 = 7.31( m) - Nhịp tính toán của dầm BC L2= 9 m  Chiều cao tính toán cột: Chiều cao tính toán lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm Xác định chiều... kết cấu phần than a Lựa chọn kết cấu chịu lực chính: Qua việc phân tích phương án kết cấu chính ta nhận thấy sơ đồ khung- giằng là hợp lí nhất Việc sử dụng kết cấu vách , lõi cùng chịu tải trọng đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ giảm được tiết diện cột ở tầng dưới của khung Vậy ta chọn hệ kết cấu này Qua so sánh phân tích phương án kết cấu sàn,... không gian phòng ảnh hưởng đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3.3m b Đặc điểm của nhà cao tầng:  Tải trọng ngang: Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên nhanh theo độ cao Còn trong kết cấu cao tầng , nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanh theo... sàn, ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối b Sơ đồ tính: Tính theo sơ đồ khung phẳng Bản chất hệ kết cấu công trình là hệ chịu lực không gian , bao gồm hệ cột, hệ thống dầm theo các phương để có thể chịu được tải trọng và các tác động bất kỳ, ví dụ : gió, động đất theo các phương , biến dạng không đều của đất nền… Việc mô hình hóa hệ kết cấu không gian và tính toán nội lực, biến dạng của hệ được thực hiện... nên công trình Tĩnh tải bao gồm trọng lượng các vật liệu cấu tạo nên công trình: - Thép : 7850 daN/m3 - Bê tông cốt thép : 2500 daN/m3 - Khối xây gạch đặc : 1800 daN/m3 - Khối xây gạch rỗng: 1500 daN/m3 - Vữa lát trát : 2000 daN/m3  Tải trọng sàn S1 tầng 1 C.dày lớp γ Tải T.C H.S tải Tải T.T Lớp gạch lát GRANIT 900x900 15 2000 30.0 1.3 39.0 Lớp vữa XM 75# lót 30 2000 60.0 1.3 78.0 Lớp vữa XM 75# trát...I Cơ sở tính toán, vật liệu sử dụng a Cơ sở tính toán kết cấu công trình: 1 Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và hồ sơ kiến trúc 2 TCVN 2737-95 Tải trọng và tác dụng 3 TCVN 375-2006 Tiêu chuẩn thiết kế 4 Căn cứ vào tiêu chuẩn, chỉ dẫn, tài liệu được ban hành b Vật liệu dùng trong tính toán: 1 Bê tông: Dùng bê tông cấp độ bền B20 với thang bộ • Cấp độ bền chịu nén Rb : 11.5 Mpa... cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng - Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng - Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân... cọc chưa cao  Móng cọc khoan nhồi: Là loại cọc đòi hỏi công nghệ thi công phức tạp Tuy nhiên nó vẫn được dùng nhiều trong kết cấu nhà cao tầng vì nó có tiết diện và chiều sâu lớn do đó nó có thể tựa được vào lớp đất tốt nằm ở sâu vì vậy khả năng chịu tải của cọc sẽ rất lớn Từ phân tích ở trên, với công trình này việc sử dụng cọc khoan nhồi sẽ đem lại sự hợp lí về khả nwang chịu tải và hiệu quả cao... do đó để tạo không gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió, điện, nước, phòng cháy và có trần che phủ) , đồng thời để làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế  Kết cấu sàn dầm: Khi dùng kết cấu sàn dầm, độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm Khối lượng... có tăng được không gian sử dụng Từ các nhận xét trên ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm trọng lượng bản thân kết cấu III Giải pháp móng cho công trình Vì công trình là nhà cao tầng nên tải trọng đứng truyền xuống móng lớn Mặt khác vì chiều cao lớn nên tải trọng ngang (gió , động đất) tác dụng cũng lớn, đòi hỏi móng có độ ổn định cao Do đó phương án móng sâu là lựa ... hướng dẫn phần xây dựng Giáo viên hướng dẫn phần tin học THUYẾT MINH ĐỒ ÁN PHẦN XÂY DỰNG “TÒA NHÀ CHUNG CƯ A 3- ĐẠI LỘ V.I.LÊ NIN- TP VINH- NGHỆ AN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU: THS MAI TRỌNG BÌNH LỚP : NGUYỄN... trình xây dựng “ Tòa nhà chung cư A 3- Đại lộ V.I LENIN- TP Vinh- Nghệ An phần thực mục đích - Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu sinh hoạt nghỉ ngơi người dân, nhà chung cư xây dựng kết hợp với công... CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH I Tên công trình: “Tòa nhà chung cư A 3- Đại lộ V.I.LENIN- TP Vinh- Nghệ An II Giới thiệu chung: - Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng xây dựng phổ biến Việt

Ngày đăng: 05/10/2015, 13:56

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • PHẦN I: KIẾN TRÚC

    • CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

      • I. Tên công trình:

      • II. Giới thiệu chung:

      • CHƯƠNG II: CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

        • I. Giải pháp mặt bằng

        • II. Giải pháp mặt đứng

        • III. Giải pháp cấp điện

        • IV. Hệ thống chống sét và nối đất

        • V. Giải pháp cấp, thoát nước

        • a. Cấp nước:

        • b. Thoát nước bẩn:

        • c. Vật liệu chính của hệ thống cấp thoát nước.

        • VI. Giải pháp thông gió, cấp nhiệt

        • VII. Giải pháp phòng cháy, chữa cháy

        • VIII. Hệ thống giao thông cho công trình

        • CHƯƠNG III: CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH

          • I. Hệ thống điện

          • II. Hệ thống giao thông nội bộ

          • III. Hệ thống thông gió chiếu sang

          • IV. Hệ thống phòng cháy chữa cháy

          • CHƯƠNG IV: ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THỦY VĂN

          • PHẦN 2: KẾT CẤU

            • CHƯƠNG I: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

              • I. Cơ sở tính toán, vật liệu sử dụng

              • a. Cơ sở tính toán kết cấu công trình:

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan