Thiết kế nhà làm việc trường đại học công đoàn hà nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.41 MB, 257 trang )
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
MỤC LỤC
Lời mở đầu ................................................................................................ 3
Phần I: KIẾN TRÚC. ................................................................................. 4
Chƣơng 1. Thiết kế kiến trúc ................................................................... 5
Chƣơng 2. Lựa chọn giải pháp kết cấu, tính tốn nội lực ...................... 10
Chƣơng 3. Tính tốn dầm ........................................................................ 87
Chƣơng 4. Tính tốn cột .......................................................................... 97
Chƣơng 5. Tính tốn nền móng ............................................................. 112
Chƣơng 6. Tính tốn cầu thang ............................................................. 141
Chƣơng 7. Tính tốn sàn ....................................................................... 153
Chƣơng 8. Thi công phần ngầm ............................................................ 165
Chƣơng 9: Thi công phần thân.............................................................. 211
Chƣơng 10: Tổ chức thi công cơng trình .............................................. 260
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 278
1
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
LỜI MỞ ĐẦU
Song song với sự phát triển của tất cả các ngành khoa học kỹ thuật, ngành xây dựng
cũng đóng góp một phần quan trọng trong q trình cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa ở nước
ta hiện nay. Trong những năm gần đây, ngành xây dựng cũng đang trên đà phát triển mạnh
mẽ và góp phần đưa đất nước ta ngày càng phồn vinh, vững mạnh sánh vai với các nước
trong khu vực cũng như các nước trên thế giới.
Là sinh viên của ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp trường Đại Học Hàng
Hải để theo kịp nhịp độ phát triển đó địi hỏi phải có sự nổ lực lớn của bản thân cũng như
nhờ sự giúp đỡ tận tình của tất các thây cơ trong q trình học tập.
Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp là một trong số các chỉ
tiêu nhằm đánh giá khả năng học tập, nghiên cứu và học hỏi của sinh viên khoa Xây dựng
trong suốt khoá học.
Qua đồ án tốt nghiệp này, em đã có dịp tổng hợp lại tồn bộ kiến thức của mình một
cách hệ thống, cũng như bước đầu đi vào thiết kế một cơng trình thực sự. Đó là những cơng
việc hết sức cần thiết và là hành trang chính yếu của sinh viên
Hoàn thành đồ án tốt nghiệp này là nhờ sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy cơ
giáo trong khoa Xây dựng và đặc biệt sự hướng dẫn tận tình trong suốt 15 tuần của các
thầy
Ths –KTS.Lê Văn Cƣờng
:
GVHD kiến trúc
Pgs-Ts Phạm Văn Thứ
:
GVHD kết cấu
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên trong q trình thực hiện chắc chắn khơng
tránh khỏi những sai sót do trình độ còn hạn chế. Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp
của q thầy, cơ.
Em xin cảm ơn các thầy cơ và các bạn đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi
để em có thể hồn thành đồ án này!
Con xin bày tỏ lòng cảm ơn tới bố mẹ và gia đình đã sinh thành và dưỡng dục con
khôn lớn trưởng thành như ngày hôm nay!
Hải Phòng, ngày ... tháng .... năm 2015
Sinh viên thực hiện
Đinh Thị Ngoan
2
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
PHẦN I
(10%)
GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN :KTS Lê Văn Cƣờng
NHIỆM VỤ:
Giới thiệu cơng trình.
Tìm hiểu cơng năng cơng trình, các giải pháp cấu tạo, giải pháp kiến trúc.
Vẽ các mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt của cơng trình.
Vẽ chi tiết thang + chi tiết căn hộ.
CHƢƠNG I: THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
1.1.Giới thiệu cơng trình.
- Tên cơng trình: Nhà làm việc - Trường đại học Cơng Đồn Hà Nội.
- Địa điểm xây dựng: Đống Đa - Hà Nội
- Đơn vị chủ quản: Trường đại học Cơng Đồn - Hà Nội.
- Thể loại cơng trình: Nhà làm việc kết hợp phịng học
- Quy mơ cơng trình:
Cơng trình có 8 tầng hợp khối:
+ Chiều cao tồn bộ cơng trình: 40,45m
+ Chiều dài: 58,5m
+ Chiều rộng: 18,2m
Cơng trình được xây dựng trên khi đất đã san gạt bằng phẳng và có diện tích
xây dựng khoảng 5220m2
- Chức năng phục vụ: Cơng trình được xây dựng phục vụ với chức năng đáp
ứng nhu cầu học tập và làm việc cho cán bộ, nhân viên và toàn thể sinh viên của
trường.
Tầng 1: Gồm các phòng làm việc, sảnh chính và khu vệ sinh…
3
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Tầng 2: Gồm các phòng làm việc, thư viện, kho sách…
Tầng 3 đến tầng 10: Gồm các phòng làm việc khác.
Stt
Tên tầng
Diện tích
Chức năng
Chiểu
(m )
cao tầng
(m)
2
Số
lượng
1
Nhà wc
36
3.9
2
2
P.Tuyển sinh
72
3.9
2
3
Cầu thang bộ
35.5
3.9
2
4
Cầu thang máy
6.5
3.9
2
P. Quản lý nhân lực
67.5
3.9
1
Các phòng kho, kỹ thuật
67.5
3.9
2
7
Phòng khách
108
3.9
1
8
Phòng kế tốn
67.5
3.9
1
9
Sảnh chính
101.25
3.9
1
10
Hành lang
160
3.9
1
1
P.Vệ sinh
36
3.6
2
2
P. Hiệu trưởng
72
3.6
2
3
P.Tuyển sinh cao học
67.5
3.6
1
4
P.Giám đốc thư viện
67.5
3.6
1
5
Phòng họp cán bộ
108
3.6
1
6
Phòng Thư viện
108
3.6
1
7
P.Kho sách
67.5
3.6
1
8
VP khoa
67.5
3.6
2
P.Trưởng khoa
72
3.6
1
10
Cầu thang bộ
35.5
3.6
2
11
Cầu thang máy
6.5
3.6
2
12
Hành lang
160
3.6
1
1
P.Vệ sinh
36
3.6
2
2
P. Học1
72
3.6
28
3
P. Học 2
108
3.6
7
Vp Khoa
67.5
3.6
2
P.đọc chung
101.25
3.6
1
10
Cầu thang bộ
35.5
3.6
2
11
Cầu thang máy
6.5
3.6
2
12
Hành lang
160
3.6
1
P.Vệ sinh
36
3.6
2
5
6
9
4
5
1
Tầng 1
Tầng 2
Tầng T3-T9
Tầng 10
4
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
2
P. Hội trường lớn
144
3.6
2
3
P. Thực hành
67.5
3.6
2
4
P. Máy tính
67.5
3.6
2
10
Cầu thang bộ
35.5
3.6
2
11
Cầu thang máy
6.5
3.6
2
12
Hành lang
160
3.6
1
1.2. Giải pháp thiết kế kiến trúc:
1.2.1.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt bằng và mặt cắt cơng trình.
- Cơng trình được bố trí trung tâm khu đất tạo sự bề thế cũng như thuận tiện cho
giao thơng, quy hoạch tương lai của khu đất.
- Cơng trình gồm 1 sảnh chính tầng 1 để tạo sự bề thế thống đãng cho cơng
trình đồng thời đầu nút giao thơng chính của tịa nhà.
- Vệ sinh chung được bố trí tại mỗi tầng, ở cuối hành lang đảm bảo sự kín đáo
cũng như vệ sinh chung của khu nhà.
- Các phòng được ngăn cách với nhau bằng tường xây gạch 220, cửa phòng mở
ra hành lang để thuận lợi cho việc giao thơng và thốt hiểm khi hỏa hoạn xảy ra.
1.2.2.Giải pháp về mặt đứng và hình khối kiến trúc cơng trình.
- Cơng trình được thiết kế dạng hình khối theo phong cách hiện đại và sử dụng
các mảng kính lớn để tốt lên sự sang trọng cũng như đặc thù của nhà làm việc.
- Vẻ bề ngoài của cơng trình do đặc điểm cơ cấu bên trong về mặt bố cục mặt
bằng, giải pháp kết cấu, tính năng vật liệu cũng như điều kiện quy hoạch kiến trúc
quyết định. ở đây ta chọn giải pháp đường nét kiến trúc thẳng, kết hợp với các băng
kính tạo nên nét kiến trúc hiện đại để phù hợp với tổng thể mà vẫn khơng phá vỡ cảnh
quan xung quanh nói riêng và cảnh quan đơ thị nói chung.
1.2.3.Giải pháp giao thơng và thốt hiểm của cơng trình.
- Giải pháp giao thơng dọc: Đó là các hành lang được bố trí từ tầng 2 đến tầng
9. Các hành lang này được nối với các nút giao thông theo phương đứng (cầu thang),
phải đảm bảo thuận tiện và đảm bảo lưu thoát người khi có sự cố xảy ra. Chiều rộng
của hành lang là 2,7m, của đi các phịng có cánh mở ra phía ngồi.
- Giải pháp giao thơng đứng: cơng trình được bố trí 2 cầu thang bộ và 2 cầu
thanh máy đối xứng nhau, thuận tiện cho giao thông đi lại và thốt hiểm.
- Giải pháp thốt hiểm: Khối nhà có hành lang rộng, hệ thống cửa đi, hệ thống
thang máy, thang bộ đảm bảo cho thoát hiểm khi xảy ra sự cố.
1.2.4.Giải pháp thơng gió và chiếu sáng tự nhiên cho cơng trình.
Thơng hơi, thống gió là u cầu vệ sinh bảo đảm sức khỏe cho mọi người làm
việc được thoải mái, hiệu quả.
5
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
- Về quy hoạch: Xung quanh là bồn hoa, cây xanh đê dẫn gió, che nắng, chắn
bụi, chống ồn…
- Về thiết kế: Các phịng làm việc được đón gió trực tiếp, và đón gió qua các lỗ
cửa, hành làng để dễ dẫn gió xun phịng.
- Chiếu sáng: Chiếu sáng tự nhiên, các phịng đều có các cửa sổ để tiếp nhận
ánh sáng bên ngoài. Toàn bộ các cửa sổ được thiết kế có thể mở cánh để tiếp nhận ánh
sáng tự nhiên từ bên ngồi vào trong phịng.
1.2.5.Giải pháp sơ bộ về hệ kết cấu và vật liệu xây dựng công trình.
- Giải pháp sơ bộ lựa chọn hệ kết cấu cơng trình và cấu kiện chịu lực chính cho
cơng trình: khung bê tông cốt thép, kết cấu gạch.
- Giải pháp sơ bộ lựa chọn vật liệu và kết cấu xây dựng: Vật liệu sử dụng trong
cơng trình chủ yếu là gạch, cát, xi măng, kính…. rất thịnh hành trên thị trường, hệ
thống cửa đi , cửa sổ được làm bằng gỗ kết hợp với các vách kính.
1.2.6.Giải pháp kỹ thuật khác.
- Cấp điện: Nguồn cấp điện từ lưới điện của Thành phố dẫn đến trạm điện
chung của cơng trình, và các hệ thống dây dẫn được thiết kế chìm trong tường đưa tới
các phòng.
- Cấp nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố, thông
qua các ống dẫn vào bể chứa. Dung tích của bể được thiết kế trên cơ sở số lượng người
sử dụng và lượng dự trữ để phịng sự cố mất nước có thể xảy ra. Hệ thống đường ống
được bố trí ngầm trong tường ngăn đến các vệ sinh.
- Thoát nước: Gồm thoát nước mưa và nước thải.
+ Thoát nước mưa: gồm có các hệ thống sê nơ dẫn nước từ các ban công, mái,
theo đường ống nhựa đặt trong tường, chảy vào hệ thống thoát nước chung của thành
phố.
+ Thoát nước thải sinh hoạt: yêu cầu phải có bể tự hoại để nước thải chảy vào
hệ thống thốt nước chung, khơng bị nhiễm bẩn. Đường ống dẫn phải kín, khơng rị
rỉ…
- Phòng cháy chữa cháy:
Mỗi tầng đều được các ụ chữa cháy, mỗi ụ có một họng nước và hai bình cứu
hỏa. Hệ thống chữa cháy phải được kiểm tra thường xuyên, khi phát hiện ra sự cố
trong hệ thống phải sửa chữa ngay lập tức và lập biện pháp dự phịng trong q trình
duy tu.
- Thơng tin liên lạc: hệ thống đường dẫn thông tin liên lạc dẫn vào công trình
qua hệ thống ống dẫn ngầm, các đường ống được hợp khối từ dưới lên và tại các tầng
theo các nhánh đến vị trí sử dụng.
- Rác thải:
6
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
+ Hệ thống khu vệ sinh tự hoại.
+ Bố trí hệ thống các thùng rác.
3. Kết luận
- Cơng trình được thiết kế đáp ứng tốt nhu cầu làm việc của người sử dụng,
cảnh quan hài hòa, đảm bảo về mỹ thuật, độ bền vững và kinh tế, bảo đảm môi trường
và điều kiện làm việc của cán bộ, công nhân viên.
- Cơng trình được thiết kế dựa theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4601-1998
PHẦN II
(45%)
GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: PGS-Ts PHẠM VĂN THỨ
NHIỆM VỤ:
Kết cấu : Lựa chọn kết cấu,thiết kế sơ bộ
Phân tích tải
Phân tích nội lực khung 3
Tính tải trọng: Tính tải, hoạt tải, tải trọng gió động
Thiết kế : cột,dầm,sàn điển hình,nền,móng
Thi cơng: Thi cơng móng,thân,hồn thiện
Tính tổng mặt bằng
Tính khối lượng
Dự tốn một hạng mục
Lập tiến độ
CHƢƠNG 2. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
TÍNH TỐN NỘI LỰC
2.1. Sơ bộ phƣơng án kết cấu
2.1.1. Phân tích các dạng kết cấu khung
Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các dạng sơ đồ chịu lực:
+ Hệ tường chịu lực
+ Hệ khung chịu lực
7
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
+ Hệ lõi
+ Hệ kết cấu khung vách kết hợp
+ Hệ khung lõi kết hợp
+ Hệ khung, vách lõi kết hợp
2.1.1.1 Hệ tường chịu lực
Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện chịu tải trọng đứng và ngang của nhà là
các tường phẳng. Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn
được xem là cứng tuyệt đối. Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm
tường) làm việc như thanh cơng xơn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu này thì
khoảng khơng bên trong cơng trình cịn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về
kết cấu, thiếu độ linh hoạt về khơng gian kiến trúc.
Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện
kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này khơng thoả mãn.
2.1.1.2. Hệ khung chịu lực
Hệ khung gồm các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ khung
không gian của nhà. Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc khá linh hoạt.
Kết cấu khung được tạo nên bởi cột và dầm liên kết với nhau bằng mắt cứng hoặc
khớp, chúng cùng với sàn và mái tạo nên một kết cấu khơng gian có độ cứng.
2.1.1.3. Hệ lõi chịu lực
Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận tồn
bộ tải trọng tác động lên cơng trình và truyền xuống đất. Hệ lõi chịu lực có hiệu quả
với cơng trình có độ cao tương đối lớn, do có độ cứng chống xoắn và chống cắt lớn,
tuy nhiên nó phải kết hợp được với giải pháp kiến trúc.
So sánh với đặc điểm kiến trúc của cơng trình này ta thấy sử dụng hệ lõi là
không phù hợp
2.1.1.4. Hệ kết cấu hỗn hợp khung- vách-lõi chịu lực
Đây là sự kết hợp của 3 hệ kết cấu đầu tiên. Vì vậy nó phát huy được ưu điểm
của cả 2 giải pháp đồng thời khắc phục được nhược điểm của mỗi giải pháp.
Tuỳ theo cách làm việc của khung mà khi thiết kế người ta chia ra làm 2 dạng
sơ đồ tính: Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng.
2.1.1.4.1. Sơ đồ giằng.
Sơ đồ này tính tốn khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với
diện tích truyền tải đến nó cịn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết
cấu chịu tải cơ bản khác như lõi, tường chịu lực. Trong sơ đồ này thì tất cả các nút
khung đều có cấu tạo khớp hoặc các cột chỉ chịu nén.
2.1.1.4.2. Sơ đồ khung - giằng.
8
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Hệ kết cấu khung - giằng được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung và vách cứng.
Hai hệ thống khung và vách được lên kết qua hệ kết cấu sàn. Khung cũng tham gia
chịu tải trọng đứng và ngang cùng với lõi và vách. Hệ thống vách cứng đóng vai trò
chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng.
Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích
thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc.
Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút (khung cứng).
2.1.2. Phương án lựa chọn
Qua phân tích ưu nhược điểm của các hệ kết cấu, đối chiếu với đặc điểm kiến
trúc của công trình: ta chọn phương án kết cấu khung - giằng chịu lực làm kết cấu chịu
lực chính của cơng trình
2.1.3. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu(cột, dầm sàn, vách tường),kích thước sơ bộ
và vật liệu.
Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 trường hợp sau:
2.1.3.1. Kết cấu sàn khơng dầm (sàn nấm)
Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó dễ
tạo khơng gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thơng gió, điện, nước, phịng cháy và có
trần che phủ), đồng thời dễ 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 cơng trình vì khơng đảm
bảo tính kinh tế do tốn vật liệu
2.1.3.2. Kết cấu sàn dầm
Là giải pháp kết cấu được sử dụng phổ biến cho các cơng trình nhà cao
tầng.Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của cơng trình sẽ tăng do đó chuyển vị
ngang sẽ giảm. Khối lượng bê tơng ít hơn dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm.
Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều khơng gian phịng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến
trúc, làm tăng chiều cao tầng. Tuy nhiên phương án này phù hợp với cơng trình vì bên
dưới các dầm là tường ngăn, chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,6 m nên không ảnh
hưởng nhiều.
2.1.3.3.Phương án lựa chọn
Lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối.
2.1.3.4. Vật liệu dùng trong tính tốn
a. Bê tơng:
Theo Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 5574-2012, mục 5 “Vật liệu dùng trong kết
cấu bê tông và bê tông cốt thép”.
Bê tông cho đài, giằng, cột, dầm, sàn là bê tông thương phẩm.
Bê tông cho cầu thang bộ và 1 số chi tiết có khối lượng nhỏ khác là bê tông
trộn tại công trường.
9
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
- Chọn bê tơng sàn, dầm B30 có Rb = 170 kG/cm2, Rbt = 12 kG/cm2. (theo trạng
thái giới hạn thứ nhất). Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi kéo và nén
E= 3,25x105 kG/cm2
b. Cốt thép:
- Cốt thép sử dụng:
+ Thép dọc và cốt xiên:AII có Rs = Rsc = 2800 kG/cm2và Rsw = 2250kG/ cm2
+ Thép ngang (cốt đai) : AI có Rs = R'sc = 2250 kG/cm2 và Rsw = 1750 kG/cm2
2.1.3.5. Sơ bộ chọn kích thước tiết diện
a. Chọn chiều dày sàn
-Xét tỷ số hai ô bản L1 450 1,12 <2 , nên bản thuộc loại bản kê 4 cạnh, bản làm
L2 400
việc theo 2 phương. (Tính tốn dựa theo sách Kết cấu bêtông cốt thép-phần cấu kiện
cơ bản).
- Dựa vào khoảng cách các cột theo hai phương ta chọn bề dày sàn theo cơng
thức:
hb
D
.l
m
Trong đó:
- l: nhịp cạnh ngắn của ơ bản sàn
- m: hệ số phụ thuộc vào bản kê loại 2 cạnh hay 4 cạnh, với bản loại bản bản kê
4 cạnh m=4045, chọn m=42.
-D là hệ số phụ thuộc vào độ lớn của tải trọng D=0,81,4.
chọn D=1,2
hd D .l 1,2 .400 11.4cm
m
42
Chọn hb 12cm
b. Tiết diện dầm
Với dầm chính :hd = (1/8 – 1/12)Ld
Với dầm phụ : hd = (1/12 – 1/20)Ld
Chiều rộng dầm thường được lấy :bd = (1/4 – 1/2) hd.
10
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Bảng 1-1. Sơ bộ chọn kích thƣớc dầm
`
Tên dầm
Tiết diện dầm
Dầm ngang nhà
600x220
Dầm dọc nhà
400x220
Dầm chiếu nghỉ
300x220
c. Chọn tiết diện cột
Áp dụng cơng thức :
F k.
N
n.q.F
k.
Rb
Rb
Trong đó
Fc : Diện tích tiết diện ngang của cột
Rn =170 kg/cm2 đối với bê tông cấp độ bền B30
1,2 1,5 : hệ số ảnh hưởng Mơmen
N : Lực nén được tính như sau: N = n.q.F
Với n là số tầng của cơng trình.`
q: (1,2 1,5 ) T/m
F là diện tích chịu tải của cột.
Tính tốn ta chọn diện tích sơ bộ của cột như sau:
Tầng
Cột giữa
Cột Biên
1 đến 5
70x35cm
60x30 cm
6 đến 10,tum
60x30 cm
50x30 cm
1.1.1.2 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu sàn
1) Đề xuất phương án kết cấu sàn :
+ Sàn BTCT có hệ dầm chính, phụ (sàn sườn tồn khối)
+ Sàn có hệ dầm trực giao
+ Hệ sàn ơ cờ
+ Sàn phẳng BTCT ứng lực trước không dầm
+ Sàn BTCT ứng lực trước làm việc hai phương trên dầm
Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của từng loại phương án kết cấu sàn để lựa chọn ra
một dạng kết cấu phù hợp nhất về kinh tế, kỹ thuật, phù hợp với khả năng thiết kế và thi
công của công trình
a) Phương án sàn sườn tồn khối BTCT:
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm chính phụ và bản sàn.
11
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Ưu điểm: Lý thuyết tính tốn và kinh nghiệm tính tốn khá hồn thiện, thi cơng đơn giản,
được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc
lựa chọn phương tiện thi cơng. Chất lượng đảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế và
thi công trước đây.
Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, hệ dầm
phụ bố trí nhỏ lẻ với những cơng trình khơng có hệ thống cột giữa, dẫn đến chiều cao thông
thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiều cao tầng khơng có lợi cho kết cấu khi chịu tải
trọng ngang. Không gian kiến trúc bố trí nhỏ lẻ, khó tận dụng. Q trình thi cơng chi phí
thời gian và vật liệu lớn cho cơng tác lắp dựng ván khn.
b)Phương án sàn có hệ dầm trực giao
Trong thực tế thường gặp sàn bản kê 4 cạnh có L1 và L2 lớn hơn 6m,về nguyên tắc ta vẫn
tính ơ sàn này thuộc bản kê 4 cạnh.Nhưng với nhịp lớn nội lực trong bản lớn chiều dày bản
tăng lên,độ võng của bản cũng tăng lên,đồng thời trong quá trình sử dụng bản sàn sẽ bị
rung.
Để khắc phục nhược điểm này người ta phải bố trí thêm các dầm ngang và các dầm dọc
thẳng góc nhau để chia ơ bản thành nhiều ơ bản nhỏ có kích thước nhỏ hơn 6m
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vng góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn
thành các ơ bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm vào
khoảng 3m. Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để tiết kiệm khơng gian sử dụng
trong phịng.
Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được khơng gian sử dụng và
có kiến trúc đẹp, thích hợp với các cơng trình u cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng
lớn như hội trường, câu lạc bộ. Khả năng chịu lực tốt, thuận tiện cho bố trí mặt bằng.
Nhược điểm: Khơng tiết kiệm, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần
phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng khơng tránh được những hạn chế do chiều
cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng. Việc kết hợp sử dụng dầm chính dạng dầm bẹt để
giảm chiều cao dầm có thể được thực hiện nhưng chi phí cũng sẽ tăng cao vì kích thước
dầm rất lớn.
c)Phương án sàn không dầm ứng lực trước :
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm các bản kê trực tiếp lên cột (có mũ cột hoặc khơng)
*)Ưu điểm:
+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao cơng trình.
+ Tiết kiệm được không gian sử dụng.
+ Dễ phân chia không gian.
+ Tiến độ thi công sàn ƯLT (6 - 7 ngày/1 tầng/1000m2 sàn) nhanh hơn so với thi công sàn
BTCT thường.
12
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
+ Do có thiết kế điển hình khơng có dầm giữa sàn nên công tác thi công ghép ván khuôn
cũng dễ dàng và thuận tiện từ tầng này sang tầng khác do ván khuôn được tổ hợp thành
những mảng lớn, không bị chia cắt, do đó lượng tiêu hao vật tư giảm đáng kể, năng suất lao
động được nâng cao.
+ Khi bêtông đạt cường độ nhất định, thép ứng lực trước được kéo căng và nó sẽ chịu tồn
bộ tải trọng bản thân của kết cấu mà không cần chờ bêtông đạt cường độ 28 ngày. Vì vậy
thời gian tháo dỡ cốt pha sẽ được rút ngắn, tăng khả năng luân chuyển và tạo điều kiện cho
công việc tiếp theo được tiến hành sớm hơn.
+ Do sàn phẳng nên bố trí các hệ thống kỹ thuật như điều hoà trung tâm, cung cấp nước,
cứu hoả, thông tin liên lạc được cải tiến và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
*)Nhược điểm:
+ Tính tốn tương đối phức tạp, mơ hình tính mang tính quy ước cao, địi hỏi nhiều kinh
nghiệm vì phải thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngồi.
+ Thi cơng phức tạp địi hỏi q trình giám sát chất lượng nghiêm ngặt.
+ Thiết bị và máy móc thi cơng chun dùng, đòi hỏi thợ tay nghề cao. Giá cả đắt và những
bất ổn khó lường trước được trong q trình thiết kế, thi công và sử dụng.
d)Phương án sàn ứng lực trước hai phương trên dầm:
Cấu tạo hệ kết cấu sàn tương tự như sàn phẳng nhưng giữa các đầu cột có thể được bố trí
thêm hệ dầm, làm tăng độ ổn định cho sàn. Phương án này cũng mang các ưu nhược điểm
chung của việc dùng sàn BTCT ứng lực trước. So với sàn phẳng trên cột, phương án này có
mơ hình tính tốn quen thuộc và tin cậy hơn, tuy nhiên phải chi phí vật liệu cho việc thi
cơng hệ dầm đổ toàn khối với sàn.
2) Lựa chọn phương án kết cấu sàn:
Đặc điểm cụ thể của cơng trình
+ Phương án sàn sườn toàn khối BTCT:
13
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
2.2. Tính tốn tải trọng
2.2.1.Tĩnh tải
2.2.1.1. Trọng lượng bản thân sàn điển hình
gts = n.h. (kG/m2)
n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95
h: chiều dày sàn
: trọng lượng riêng của vật liệu sàn
BẢNG TÍNH TĨNH TẢI SÀN
Loại Vật liệu cấu tạo sàn
ô
sàn
A
Gạch Ceramic 300x300
Vữa xi măng mac 75
Sàn BTCT
Vữa trát trần mác 75
gtc
(m)
(kN/m3) (kN/m2)
0,015
0,02
0,12
0,02
20
20
25
20
Tổng cộng
gtc
0.3
0.4
3
0.4
n
g1tt
(kN/m2)
1.1
1.3
1.1
1.3
4.1
0.33
0.52
3,3
0.52
4,67
2.2.1.2. Trọng lượng bản thân sàn nhà vệ sinh
BẢNG TÍNH TĨNH TẢI SÀN WC
Loại Vật liệu cấu tạo sàn
ô
sàn
B
Gạch Ceramic 300x300
gtc
(m)
(kN/m3) (kN/m2)
gtc
n
g1tt
(kN/m2)
0.008 20
0.16
1.1
0.176
Vữa xi măng mac 75
0.015 20
0.3
1.3
0.39
Lớp bê tông xỉ
0.1
12
1,2
1.3
1,56
Vữa trát trần mác 75
0.01
20
0.2
1.3
0.26
Sàn BTCT
0,12
25
3
1.1
3.3
Tổng cộng
4.86
5,686
2.2.1.3. Trọng lượng bản thân sàn mái
gts = n.h. (kG/m2)
n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95
h: chiều dày sàn
: trọng lượng riêng của các lớp vật liệu trên mái
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
BẢNG TÍNH TĨNH TẢI SÀN MÁI
Loại Vật liệu cấu tạo sàn
ơ
sàn
C
Hai lớp gạch lá nem
nung
Lớp vữa xi măng M75
Lớp bt xỉ chống nóng
Sàn BTCT
Vữa trát trần mác 75
Tổng cộng
(m)
gtc
n
gtc
3
2
(kN/m ) (kN/m )
g1tt
(kN/m2)
0.04
18
0.72
1.1
0.792
0,02
0.15
0.12
0.01
20
12
25
20
0.4
1.8
3
0.2
6.12
1.3
1.3
1.1
1.3
0.52
2.34
3.3
0.26
7.212
2.2.1.5. Trọng lượng bản thân tường
Bảng 1-2. Tải trọng tƣờng xây(tầng điển hình)
Tải trọng hệ số
Tầng
Loại tường
Dày (m) Cao (m)
γ (kN/m3) tc
độ tin
(kN/m)
cậy n
Tải trọng
TT (kN/m)
Tường 220
0,22
3,9
15
12,87
1,1
14,157
Vữa trát 2 lớp
0,04
3,9
18
2,808
1,3
3,65
Tầng
Tải phân bố trên dầm (có kể đến hệ số cửa 0,75)
11,76
1
Tường 110
0,11
3,9
15
6,44
1,1
7,08
Vữa trát 2 lớp
0,04
3,9
18
2,808
1,3
3,65
Tầng
2 - Tum
13,36
Tải phân bố trên dầm (có kể đến hệ số cửa 0,75)
6,94
Tường 220
0,22
3,6
15
11,88
1,1
13,07
Vữa trát 2 lớp
0,04
3,6
18
2,59
1,3
3,37
8,05
Tải phân bố trên dầm (có kể đến hệ số cửa 0,75)
10,85
Tường 110
0,11
3,6
15
5,94
1,1
6,53
Vữa trát 2 lớp
0,04
3,6
18
2,59
1,3
3,37
Tải phân bố trên dầm (có kể đến hệ số cửa 0,75)
6,40
12,33
7,42
1.1.1.3 Hoạt tải sàn
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
2
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Bảng 1-3. Bảng thống kê giá trị hoạt tải sàn. Đơn vị tải trọng : kG/m2
Hoạt tải
Các lớp
Tiêu chuẩn
(KN/m2)
Hệ số vượt tải n
Tính tốn
(kN/m2)
Sàn phịng làm việc
2
1,2
2,4
Sàn hành lang, ban cơng
3
1,2
3,6
Sàn phịng vệ sinh
1,5
1,3
1,95
Sàn mái
0,75
1,3
0,98
Cầu thang
3
1,2
3,6
1.1.2 Tải trọng gió
1.1.2.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió
1) Cơ sở xác định
Theo TCVN 2737-1995, áp lực tính tốn thành phần tĩnh của tải trọng gió được xác định:
W jtt n.Wtcj n *Wo * k * c
Trong đó:
+ Wo là áp lực tiêu chuẩn. Với địa điểm xây dựng tại Hà Nội thuộc vùng gió II-B,ít chịu
ảnh hưởng của gió bão, ta có: Wo=95 daN/m2.
- Thời hạn sử dụng của cơng trình là 50 năm ta có
+ Hệ số vượt tải của tải trọng gió n = 1,2
+ Hế số điều chỉnh tải trọng gió = 1
+ Hệ số khí động C được tra bảng theo tiêu chuẩn và lấy :
C = + 0,8 (gió đẩy)
C = - 0,6 (gió hút)
+ Hế số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao k được nối suy từ bảng tra theo các
độ cao Z của cốt sàn tầng và dạng địa hình C.
Giá trị áp lực tính tốn của thành phần tĩnh tải trọng gió được tính tại cốt sàn từng tầng kể từ
cốt 0.00. Kết quả tính tốn cụ thể được thể hiện trong bảng:
+ Tải trọng gió tính tốn qui về lực phân bố trên dầm viên của sàn từng tầng:
h h
W jtt n * W jtc * i 1 i
2
Tải trọng gió tính tốn quy về lực tập trung, theo hai phương tại cốt sàn từng tầng:
W jXtt (Y ) W jtt * D j
2) Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng gió
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
3
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
-Thành phần tĩnh của gió theo phương X:
Thành phần tĩnh của gió được quy về thành lực tập trung Fx đặt tại tâm cứng,đặt tại các mức
sàn
F =W .h
x
tt
tt
.B (kN)
Trong đó: n=1,2:hệ số độ tin cậy
htt :chiều cao tính tốn mỗi tầng
B=58,5 m,Bề rộng đón gió theo phương X của cơng trình
-Thành phần tĩnh của gió theo phương Y:
Thành phần tĩnh của gió được quy về thành lực tập trung FY đặt tại tâm cứng,đặt tại các
mức sàn
F
Y
=Wtt .h tt .L
(kN)
Trong đó: htt:chiều cao tính tốn mỗi tầng
L= 18,2 m,Bề rộng đón gió theo phương Y của cơng trình
Kết quả tính tốn được ghi vào bảng dưới đây:
Bảng gió tĩnh tác dụng theo phương X,Y quy về tâm cứng đặt tại các mức sàn
Bảng 1-4. Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng gió
Story
Wo
(kG/m2)
H (m)
htt
(m)
Wd
(kG/m2)
Wh
(kG/m2)
W
(kG/m2)
Fx (T)
Fy (T)
T1
95
3.9
3.9
0.6
38.114
28.586
66.700
17.559
5.463
T2
95
7.5
0.8
0.6
45.6
34.2
79.800
20.167
6.274
T3
95
0.6776
0.8
0.6
51.498
38.623
90.121
22.775
7.086
T4
3.6
0.7352
0.8
0.6
55.875
41.906
97.781
24.711
7.688
18.3
3.6
0.7796
0.8
0.6
59.25
44.437
103.687
26.204
8.152
95
21.9
3.6
0.8342
0.8
0.6
63.399
47.549
110.948
28.039
8.723
T7
95
25.5
3.6
0.899
0.8
0.6
68.324
51.243
119.567
30.217
9.401
T8
95
29.1
3.6
0.9638
0.8
0.6
73.249
54.937
128.186
32.395
10.078
T9
95
32.7
3.6
0.9773
0.8
0.6
74.275
55.706
129.981
32.849
10.22
T10
95
36.3
3.6
0.9737
0.8
0.6
74.001
55.501
129.502
32.728
10.182
T11
95
40.45
4.15
0.9701
0.8
0.6
73.728
55.296
129.024
32.607
10.144
k
c
c'
0.5015
0.8
3.6
0.6
11.1
3.6
95
14.7
T5
95
T6
1.1.2.2 Thành phần động của tải trọng gió
Đối với cơng trình BTCT, khung có kết cấu bao che, hệ số giảm loga
Vùng áp lực gió : IV-B, địa hình: C
Giá trị giớ hạn của tần số dao động riêng fL = 1.3
Bảng 1-5. Bảng tra fL
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
4
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Vùng áp
lực gió
I
II
III
IV
V
fL (hz)
1.1
1.3
1.6
1.7
1.9
3.4
4.1
5
4.6
5.9
Bảng 1-6. 12 dạng mode dao động của cơng trình xác định bằng phần mềm etabs:
Mode
Period
1
1.820655
2
1.44665
3
1.395023
4
0.506055
5
0.424201
6
0.39893
7
0.242765
8
0.206976
9
0.191431
10
0.149627
11
0.127345
12
0.116093
Bảng 1-7. Chu kì và tần số dao động đƣợc xác định bằng phần mềm etabs:
T1
T2
T4
f1
f2
f4
1.821
1.447
1.395
0,549
0.691
0.717
Xác định số dao động đầu tiên, từ điều kiện biên : fs< fL< fs+1
Theo phương X, số dao động đầu tiên kể đến là : 3
Theo phương Y, số dao động đầu tiên kể đến là : 3
Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j (có độ cao z)
ứng với dạng dao động riêng thư i được xác định theo công thức:
W
p( ji)
M . . . y
j i i ji
(2-11)
Trong đó :
- M j : Khối lượng tập trung của phần cơng trình thứ j
- i : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thông số :
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
5
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
.W0
940. fi
(2-12)
Với : + : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, = 1.2
+
W
o : giá trị của áp lực gió, W 0.95(kN / m2 )
o
+ f : tần số dao động riêng thứ i
i
- y ji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần cơng trình thứ j, ứng với dạng dang
động thứ i.
-
i : hệ số được xác định bằng cách chia cơng trình thành n phần, trong mỗi phần tải
trọng gió là được coi là khơng đổi, cơng thức xác định :
i
i
( y ji .W Fj )
( y 2ji .M j )
+ WFji : giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió lên tầng thứ j, ứng với các
dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, (daN)
WFji Wtcj . i ..S j
* Wtc
j : giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió lên tầng thứ j
* : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ( bảng 10_TCVN273795)
*
: hệ số áp lực động của tải trọng gió ứng với tầng thứ j (bảng 8_TCVN 2737-95)
*
Sj
S D j .h j
: diện tích đón gió của phần j của cơng trình , j
Bảng 1-8. Kết quả tính tốn i theo phƣơng X
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
6
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Bảng 1-9. .Kết quả tính tốn
i theo phƣơng Y
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
7
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
* Tính tải trọng gió động theo phương X
- Tải trọng gió động ứng với dạng dao động thứ 1:
Bảng 1-10. Kết quả tính tốn Wttpx1 theo phƣơng X ứng với dạng dao động 1
STT
1
3
2
4
5
6
7
8
9
10
11
Diaphragm
D1
D3
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
Mode
UX (m)
yij
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
-0.002
-0.0107
-0.0058
-0.0163
-0.0221
-0.028
-0.0336
-0.0388
-0.0435
-0.0478
-0.0512
-0.00051
-0.00143
-0.00052
-0.00111
-0.00121
-0.00128
-0.00132
-0.00133
-0.00133
-0.00132
-0.00127
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
MassX
(T)
1117.428
1116.718
1116.718
1116.718
1109.137
1103.027
1103.027
1103.027
1142.354
829.748
189.153
ζj
0.754
0.719
0.67707
0.65439
0.63171
0.61549
0.60505
0.59461
0.58417
0.57373
0.562303
WFj
(T)
6.979
7.644
8.129
8.525
8.726
9.098
9.638
10.155
10.116
10.655
5.586
Σ yji
×WFj
-0.00358
-0.01091
-0.00425
-0.00945
-0.01054
-0.01164
-0.0127
-0.01354
-0.01345
-0.01403
-0.00707
Σ y2ji
×Wj
0.000294
0.002274
0.000305
0.001373
0.001619
0.001804
0.001916
0.00196
0.002021
0.001439
0.000303
ψ
Wp (T)
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
-7.2617
7.636
21.228
7.78
16.497
17.848
18.793
19.366
19.586
20.239
14.557
3.19
1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
Tải
-
trọng
gió
động
ứng
với
dạng
dao
động
thứ
2:
Bảng 1-11. Kết quả tính tốn Wttpx 2 theo phƣơng X ứng với dạng dao động 2
Story Diaphragm Mode UX (m) yij
1
3
2
4
5
6
7
8
9
10
11
D1
D3
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
-0.0001
-0.0008
-0.0003
-0.0015
-0.0023
-0.0032
-0.0041
-0.0052
-0.0063
-0.0082
-0.0197
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
-2.6E-05
-0.00011
-2.7E-05
-0.0001
-0.00013
-0.00015
-0.00016
-0.00018
-0.00019
-0.00023
-0.00049
MassX
(T)
1117.428
1116.718
1116.718
1116.718
1109.137
1103.027
1103.027
1103.027
1142.354
829.748
189.153
ζj
WFj (T)
0.754
0.719
0.67707
0.65439
0.63171
0.61549
0.60505
0.59461
0.58417
0.57373
0.562303
11.03225
12.08347
12.85014
13.47613
13.79387
14.38192
15.23554
16.0528
15.99115
16.84319
8.830224
Σ yji
×WFj
-0.00029
-0.00129
-0.00035
-0.00137
-0.00174
-0.0021
-0.00245
-0.00287
-0.00309
-0.00381
-0.0043
Σ y2ji
×Wj
7.55E-07
1.28E-05
8.14E-07
1.16E-05
1.76E-05
2.35E-05
2.86E-05
3.53E-05
4.26E-05
4.24E-05
4.49E-05
ψ
Wp (T)
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
-90.7084
4.729
19.45
4.908
18.541
22.748
26.214
28.907
32.139
35.888
30.524
14.995
2
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
1.2 * Tính tải trọng gió động theo phƣơng Y
- Tải trọng gió động ứng với dạng dao động thứ 1:
Bảng 1-12. Kết quả tính tốn Wttpy1 theo phƣơng Y ứng với dạng dao động 1
Story
1
3
2
4
5
6
7
8
9
10
11
Diaphragm Mode UY (m) yij
D1
D3
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
-0.0021
-0.0111
-0.006
-0.0167
-0.0226
-0.0285
-0.0341
-0.0392
-0.0438
-0.0479
-0.0525
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
-0.00054
-0.00148
-0.00054
-0.00114
-0.00124
-0.0013
-0.00134
-0.00135
-0.00134
-0.00132
-0.0013
MassY (T) ζ j
1117.428
1116.718
1116.718
1116.718
1109.137
1103.027
1103.027
1103.027
1142.354
829.748
189.153
WFj
(T)
0.754
2.697
0.719
2.953
0.67707 3.141
0.65439 3.294
0.63171 3.371
0.61549 3.515
0.60505 3.724
0.59461 3.923
0.58417 3.908
0.57373 4.117
0.562303 2.158
Σ yji
×WFj
-0.00145
-0.00437
-0.0017
-0.00374
-0.00416
-0.00457
-0.00498
-0.00528
-0.00523
-0.00543
-0.0028
Σ y2ji
×Wj
0.000323
0.002446
0.000327
0.001441
0.001692
0.001867
0.001972
0.002001
0.002048
0.001446
0.000319
ψ
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
-2.7535
Wp
(T)
2.961
8.141
2.976
6.248
6.747
7.068
7.264
7.318
7.534
5.395
1.209
1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
* Bảng tổng hợp gió động theo phương X
WdX
S
(Wixd )2 WdY
i 1
,Y
S
(Wiyd )2
i 1
Trong đó : S : là số dạng dao động tính tốn
Story Fx (T)
11
10
9
8
7
6
5
4
2
3
1
18.845
35.228
32.849
32.395
30.217
28.039
26.204
24.711
22.775
20.167
17.559
Wpx
(T)
15.331
33.817
41.202
37.637
34.794
32.254
28.914
24.818
9.199
28.791
8.982
Fy (T)
5.863
10.96
10.22
10.078
9.401
8.723
8.152
7.688
7.086
6.274
5.463
Wpy
(T)
1.209
5.395
7.534
7.318
7.264
7.068
6.747
6.248
2.976
8.141
2.961
GioX (T)
34.176
69.045
74.051
70.032
65.011
60.293
55.118
49.529
31.974
48.958
26.541
GioXX
(T)
-34.176
-69.045
-74.051
-70.032
-65.011
-60.293
-55.118
-49.529
-31.974
-48.958
-26.541
GioY
(T)
7.072
16.355
17.754
17.396
16.665
15.791
14.899
13.936
10.062
14.415
8.424
GioYY
(T)
-7.072
-16.355
-17.754
-17.396
-16.665
-15.791
-14.899
-13.936
-10.062
-14.415
-8.424
2.3. Tính tốn nội lực cho cơng trình.
1.2.2 Lựa chọn phần mềm tính tốn nội lực
Để tính tốn kết cấu một cơng trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kết cấu trong
và ngoài nước để các nhà thiết kế lựa chọn như: SAP 2000 (CSI-Mỹ), STAAD III/PRO
(REI-Mỹ), PKPM (Trung Quốc), ACECOM (Thái Lan), KPW (CIC - Việt Nam),
VINASAS (CIC - Việt Nam). Song việc tính tốn và thiết kế nhà cao tầng sẽ phức tạp hơn
rất nhiều bởi trong q trình tính tốn phải kể đến các thành phần tải trọng động như: gió
động, động đất tác dụng lên cơng trình, cũng như việc thiết kế kiểm tra các cấu kiện dầm,
cột, vách cứng, sàn sau khi đã có kết quả nội lực. Do đó việc lựa chọn một phần mềm kết
cấu đáp ứng được các điều kiện như: dễ sử dụng, độ tin cậy cao và đáp ứng được các u
cầu thực tế trong tính tốn và thiết kế kết cấu nhà cao tầng là một lựa chọn cần cân nhắc
đối với các kĩ sư kết cấu.
Ra đời từ đầu những năm 70, ETABS là phần mềm kết cấu chun dụng trong tính tốn và
thiết kế nhà cao tầng. ETABS có xuất xứ từ trường Đại học Berkeley và cùng họ với SAP
2000. Điểm nổi bật của ETABS ở đây mà các phần mềm kết cấu khác khơng có như:
-ETABS là phần mềm kết cấu chun dụng trong tính tốn và thiết kế nhà cao
tầng
-Giao diện được tích hợp hồn tồn với mơi trường Windows 95/98/NT/2000/XP
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
1
Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội
-Tất cả các thao tác được thực hiện trên màn hình đồ hoạ thân thiện
- Tính năng vượt trội khi vào số liệu, chỉnh sửa và sao chép dễ dàng, thuận tiện
theo khái niệm tầng tương tự
- Tối ưu mơ hình hố nhà nhiều tầng. Có thể mơ hình các dạng kết cấu nhà cao
tầng: Hệ kết cấu dầm, sàn, cột, vách toàn khối; Hệ kết cấu dầm, cột, sàn lắp ghép, lõi
tồn khối…
- Các thư viện kết cấu sẵn có hoặc xây dựng sơ đồ kết cấu: dầm, sàn, cột, vách
trên mặt bằng hoặc mặt đứng cơng trình bằng các cơng cụ mơ hình đặc biệt.
- Kích thước chính xác với hệ lưới và các lựa chọn bắt điểm giống AutoCAD.
Đặc biệt là hệ trục định vị mặt bằng kết cấu.
- Xuất và nhập sơ đồ hình học từ mơi trờng AutoCAD (file *.DXF)
- Tự động tính tốn tải trọng cho các kiểu tải sau: tải trọng bản thân, gió tĩnh, động
đất theo tiêu chuẩn UBC, BS8110, BOCA96, hàm tải trọng phổ (Response Spectrum
Function), hàm tải trọng đáp ứng theo thời gian (Time History Function)…
- Tự động xác định khối lượng và trọng lượng các tầng.
-Tự động xác định tâm hình học, tâm cứng và tâm khối lượng cơng trình.
-Tự động xác định chu kì và tần số dao động riêng theo hai phương pháp Eigen
Vectors và Ritz Vectors theo mơ hình kết cấu khơng gian thực tế của cơng trình.
- Đặc biệt có thể can thiệp và áp dụng các tiêu chuẩn tải trọng khác như: tải trọng
gió động theo TCVN 2737-95, tải trọng động đất theo dự thảo tiêu chuẩn tính động
đất Việt Nam hoặc tải trọng động đất theo tiêu chuẩn Nga (SNIPII-87 hoặc SNIPII95).
- Phân tích và tính tốn kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn với lựa chọn
phân tích tuyến tính hoặc phi tuyến.
- Thời gian thực hiện phân tích, tính tốn cơng trình giảm một cách đáng kể so với
các chương trình tính kết cấu khác.
- Đặc biệt việc kết xuất kết quả tính tốn một cách rõ ràng, khoa học giúp cho việc
thiết kế, kiểm tra cấu kiện một cách nhanh chóng, chính xác.
- Thiết kế và kiểm tra cấu kiện dầm, sàn, cột, vách theo các tiêu chuẩn: ACI31899, UBC97, BS8110-89, EUROCODE 2-1992, INDIAN IS 456-2000, CSA-A23.3-94
… Trong đó: cấu kiện dầm tính ra đến diện tích thép Fa, cấu kiện cột tính ra đến diện
SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1
2
