Tải bản đầy đủ

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chung cư cho thuê tại Tp Vinh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
A. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
I. Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình
Về mặt kết cấu, một ngôi nhà được xem là cao tầng khi mà độ bền vững và chuyển vị
của nó do tải trọng ngang quyết định. Từ nhà thấp tầng đến nhà cao tầng có một sự
chuyển tiếp quan trọng từ phân tích tĩnh học sang phân tích động học. Thiết kế nhà cao
tầng so với nhà thấp tầng đặt ra một nhiệm vụ quan trọng cho kỹ sư kết cấu trong việc
lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực cho công trình. Việc chọn các hệ kết cấu chịu lực
khác nhau có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề về bố trí mặt bằng, hình khối, độ cao
các tầng, yêu cầu kỹ thuật, tiến độ thi công, giá thành xây dựng. Nhà càng cao thì các
yếu tố sau đây càng quan trọng:
- Ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió và động đất.
- Chuyển vị ngang tải đỉnh nhà và chuyển vị lệch giữa các mức tầng nhà.
- Gia tốc dao động.
- ổn định tổng thể chống lật và chống trượt.
- Độ ổn định của nền móng công trình.
Do đó trong thiết kế nhà cao tầng phải quan tâm đến nhiều vấn đề phức tạp như xác
định chính xác tải trọng, tổ hợp tải trọng, sơ đồ tính, kết cấu chịu lực, ổn định tổng thể
và động học công trình.
1. Phân tích lựa chọn giải pháp về hệ kết cấu chịu lực:
a. Hệ khung chịu lực: Bao gồm hệ thống cột và dầm liên kết với nhau theo hai phương

tạo thành hệ khung không gian vừa chịu tải trọng đứng, vừa chịu tải trọng ngang. Loại
kết cấu này có ưu điểm là có không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt có thể đáp ứng
đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình. Tuy nhiên, hệ kết cấu khung có độ cứng ngang nhỏ,
khả năng chịu tải trọng ngang kém, Hệ dầm thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng
đến công năng sử dụng và tăng chiều cao nhà. Các công trình sử dụng kết câu khung
thường là những công trình có chiều cao không lớn. Với khung BTCT không quá 20
tầng, với khung thép cũng không quá 30 tầng.
b. Kết cấu vách cứng.
Là hệ kết cấu chịu lực cấu thành bởi những bức tường chịu lực và sàn nhà. Các vách
cứng làm việc như những console đứng có chiều cao tiết diện lớn. Trong hệ này, tường
chịu lực thay thế dầm, cột trong khung để chịu các tải trọng đứng và tải trọng ngang.
Tải trọng ngang được truyền đến các vách cứng thông qua kết cấu sàn được xem là
tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng. Tường chịu lực ngoài chịu lực nén thẳng
đứng do tải trọng thẳng đúng gây ra, còn phải chịu lực trượt và mômen do tải trọng
ngang sinh ra.S
Ưu điểm của kết cấu vách là độ cứng lớn do đó khả năng chịu tải trọng ngang tốt hơn
so với kết cấu khung và chuyển vị ngang nhỏ. Do đó tác dụng chính của vách là dùng
để tăng độ cứng (giảm chuyển vị ngang), tăng tải trọng ngang trong nhà cao tầng.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Nhược điểm của hệ vách là khả năng chịu tải của vách cứng phụ thuộc rất lớn về
hình dạng tiết diện ngang và vị trí bố trí chúng trên mặt bằng. Nhà kết cấu vách có
nhiều tường chịu lực nên không gian hẹp, không linh hoạt như kết cấu khung và các
tường chịu lực thường bị giảm yếu do có sự xuất hiện các lỗ cửa.
c. Hệ lõi chịu lực.
Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải
trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất. Phần không gian bên trong thường
được dùng để bố trí các thiết bị vận chuyển theo phương đứng (thang máy, cầu thang,
…) và các đường ồng kỹ thuật (điện, nước…). Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu tải
trọng ngang khá tốt. Tuy nhiên để hệ kết cấu tận dụng được hết tính ưu việt thì hệ sàn
phải rất dày và có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng ở vị trí giao nhau giữa sàn và
vách.
d. Hệ kết cấu khung, vách, lõi kết hợp.
Trong hệ kết cấu này sự dụng kết hợp cả khung, tường và lõi chịu lực. Hệ thống vách
cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh hoặc
tường biên liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung được bố trí khu vực còn lại. Hai hệ
thống khung và vách cứng liên kết với nhau thông qua hệ thống sàn.
Hệ kết cấu khung, vách, lõi khắc phục được nhược điểm của các hệ kết cấu riêng rẽ.
Việc sử dụng vách, lõi cùng chịu tải trọng ngang và đứng với hệ khung sẽ làm tăng hiệu


quả chịu lực của kết cấu, đồng thời nâng cao hiệu quả sự dụng không gian. Đặc biệt có
sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang do gió tác dụng vào từng khung. Lõi thường
được bố trí kết hợp với lồng thang máy nên không ảnh hưởng đến không gian sử dụng.
Kết luận: Công trình đang xét thuộc cấp 2 có chiều cao lớn 58.6m. Mặt khác công
trình có công năng đa dạng là hệ thống hỗn hợp bao gồm các khu thương mại, dịch vụ
văn phòng và chung cư vì vậy đòi hỏi giải pháp kiến trúc phải tạo được không gian
rỗng rãi, linh hoạt, phù hợp với công năng sử dụng của các tầng và đảm bảo khả năng
chịu tải, làm việc của hệ kết cấu. Bên cạnh đó, giải pháp kết cấu phải đảm bảo yếu tố
kinh tế và công nghệ thi công trong khả năng đáp ứng của chủ đầu tư. Căn cứ vào bản
vẽ kiến trúc và các phân tích ưu nhược điểm của từng hệ kết cấu trên đây, chọn sử
dụng hệ kết cấu khung, vách lõi kết hợp với sơ đồ khung giằng. Trong đó, hệ thống
vách được bố trí ở khu vực thang máy và thang bộ, chịu một phần tải trọng ngang tác
dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của vách, lõi.
Hệ khung gồm các hàng cột liên kết với dầm bố trí theo các trục chính giữa, chịu một
phần tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của nó.
2. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu sàn
a. Phương án sàn bêtông ứng lực trước không dầm: Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm
các bản kê trực tiếp lên cột (có mũ cột hoặc không)
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
- Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm được
không gian sử dụng, dễ phân chia không gian.
Tiến độ thi công sàn ứng lưc trước (6 – 7 ngày/ 1 tầng/ 1000m
2
sàn) nhanh hơn so
với thi công sàn BTCT thường.
Do không có dầm giữa sàn nên công tác thi công lắp ghép ván khuôn cũng dễ dàng
và thuận tiện từ tầng này sang tầng khác . 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
toàn 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 hòa trung tâm, cung cấp
nước, cứu hỏa, thông tin liên lạc được cải tiến và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
- Nhược điểm: Tính toán tương đối phức tạp, mô hình tính mang tính quy ước cao, đòi
hỏi nhiều kinh nghiệm vì phải thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài.
Thi công phức tạp đòi hỏi quá trình giám sát chất lượng nghiêm ngặt.
Thiết bị và máy móc thi công chuyên dùng, đòi hỏi thợ tay nghề cao. Giá cả đắt và
những bất ổn khó lường trước trong quá trình thiết kế, thi công và sự dụng.
b. Phương án sàn sườn toàn khối BTCT:
Đây là kết cấu được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Bản sàn được liên kết với dầm
hoặc tường theo các cạnh. Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ
tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm. Do cóc hệ thống dầm đỡ nên nhịp sàn nhỏ hơn dẫn
đến chiều dày sàn nhỏ, tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng tham gia dao động. Chiều
cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm
tăng chiều cao tầng.
c. Phương án sàn dày sườn BTCT (sàn ô cờ):
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia
bản sàn thành các ô 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 không
gian sử dụng trong phòng.
- Ưu điểm: Số lượng cột giảm nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc
đẹp thích hợp với các công trình yêu cầu thảm 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: Số lượng dầm nhiều nên tốt vật liệu, thi công phức tạp. Mặt khác khi
mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh
khỏi được những hạn chế do chiều cao dầm chính 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.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Kết luận: Công trình đang xét, đối với hệ kết cấu chịu lực chính đã chọn và những
phân tích về ưu nhược điểm của các hệ kết cấu sàn ở trên lựa chọn phương án sàn sườn
bêtông cốt thép toàn khối. Công trình với nhịp sàn lớn song trong khoảng hợp lý về mặt
chịu lực và cả yếu tố kinh tế đối với phương án sàn sườn toàn khối. Nếu lựa chọn
phương án sàn không dầm ứng suất trước thì đảm bảo khả năng chịu lực và vượt nhịp
cho sàn lớn song không kinh tế do công nghệ thi công khó khăn, phức tạp và cần sự
giám sát nghiêm ngặt. Đối với phương án sàn dày sườn thì không phù hợp với các khu
chung cư do sự ngăn chia phòng trong các khu chung cư không đồng đều trong khi đó
bố trí hệ dày dầm sẽ làm mất tính thẩm mỹ của kiến trúc. Cũng không hợp lý về mặt
kinh tế do chi phí vật liệu tăng và thi công khó khăn.
⇒ Như vậy hệ kết cấu tổng thể của công trình là hệ khung, vách, lõi kết hợp và kết cấu
sàn bêtông cốt thép toàn khối.
II. Lập mặt bằng kết cấu cho công trình
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc tiến hành lập mặt bằng kết cấu cho tất cả các tầng (từ
tầng 1 đến tầng mái).
Mặt bằng kết cấu công trình bao gồm 5 mặt bằng kết cấu là: Mặt bằng kết cấu tầng
hầm; mặt bằng kết cấu tầng 1, mặt bằng kết cấu tầng 2-4, mặt bằng kết cấu tầng kỹ
thuật, mặt bằng kết cấu tầng điển hình và mặt bằng kết cấu mái.
Trong đó mặt bằng kết cấu tầng kỹ thuật tương tự với mặt bằng kết cấu tầng 2,3,4
nên gộp thành một.
Tên của các cấu kiện trên mặt bằng được đặt với nguyên tắc sau:
+ Các khung (kết cấu cột + dầm) được đặt tên K
i
(với i là số tự nhiên tương ứng với
tên trục định vị  khung sẽ có tên là K1, K2,…)
+ Các dầm đặt tên là Di-j với i là số tự nhiên chỉ số thứ tự dầm trên sàn, j là vị trí sàn
tầng đang xét  dầm tầng 1 sẽ có tên là D1-1, D2-1, D3-1,…
+ Những kết cấu khung, dầm có cấu tạo kiến trúc như nhau, có tải trọng truyền vào
chúng như nhau hoặc gần như nhau đặt cùng một tên.
Chi tiết xem ở các bản vẽ mặt bằng kết cấu các tầng và bảng thống kê cấu kiện cho các
sàn tầng.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
V-1
V-2
V-1
c-3b
V-1 V-2
V-2
V-1
c-4b
c-5b
c-6b
c-2c
c-3c c-4c
c-5c
c-6c c-7c
l-1
l-1
a
b
c
d
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
D13-5
D14-5
D14-5
D12-5
D12-5
D13-1
D13-1
D13-1 D15-1
V-2
V-3
V-3
V-2
V-4
V-4
V-4
V-4
V-2
V-3
V-3
V-2
s1
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s2
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s3
Hb=11cm
s8
Hb=15cm
s7
Hb=15cm
s7
Hb=15cm
s5
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s1
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s3
Hb=11cm
s2
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s9
Hb=15cm
s9
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s4
Hb=15cm
s4
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s2
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s3
Hb=11cm
s8
Hb=15cm
s7
Hb=15cm
s7
Hb=15cm
s5
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s1
Hb=15cm
s3
Hb=11cm
s3
Hb=11cm
s2
Hb=15cm
s2
Hb=15cm
s9
Hb=15cm
s9
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s1
Hb=15cm
s4
Hb=15cm
s4
Hb=15cm
V-2
sT2
Hb=12cm
sT1
Hb=12cm
sT1
Hb=12cm
D1-5
D2-5
D2-5
D3-5
D3-5
D4-5
D5-5
D5-5
D6-5
D6-5
D7-5
D7-5
D1-5
D8-5D8-5
D9-5
D9-5
D10-5
D10-5
D11-5
D11-5
D12-5
D12-5
D16-5 D16-5
D17-5
D17-5
D18-5
D19-5
D20-5 D20-5
D21-5
D22-5
D23-5
D24-5
D24-5
D24-5
D25-5 D25-5
D26-5 D26-5
D27-5
D27-5
D28-5 D28-5
D28-5 D28-5
D19-5
D1-5
D4-5
D1-5
D8-5 D8-5
D9-5
D16-5 D16-5
D17-5
D17-5
D18-5
D19-5
D21-5
D22-5
D23-5
D28-5D28-5
D28-5D28-5
D19-5
D2-5
D2-5
D3-5
D27-5
D3-5
D2-5
D2-5
D2-5
D18-5
D18-5
D2-5
D8-5D8-5
D8-5 D8-5
D9-5
D9-5
D8-5 D8-5
D27-5
D27-5
Mặt bằng kết cấu tầng điển hình
III. Tiến hành lựa chọn sơ bộ kích thước cho các cấu kiện
1. Cơ sở lựa chọn:
Trước khi tính toán cấu kiện, để xác định tải trọng cũng như có các số liệu ban đầu
để tiếp tục tính toán, cần phải tiến hành lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện. Kích thước
tiết diện của dầm và cột của khung có thể được chọn sơ bộ theo các cách sau:
+ Tham khảo các công trình tương tự đã được thi công hoặc thiết kế.
+ Theo kinh nghiệm.
+ Tính toán gần đúng.
Theo phương pháp tính toán gần đúng, kích thước sơ bộ của các cấu kiện được tính
toán như sau:
a. Chiều dày bản sàn:
Chiều dày bản sàn phải thỏa mãn điều kiện về độ bền, độ cứng và kinh tế.
Chiều dày bản sàn được chọn sơ bộ theo công thức:
min
1b
D
h L h
m
= >=
Trong đó: Trị số h
min
quy định đối với từng loại sàn:
+ 4cm với mái
+ 5cm đối với sàn nhà dân dụng
+ 6cm đối với sàn nhà công nghiệp
Trị số D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc tải trọng.
Trị số m chọn theo loại ô bản:
+ Bản loại dầm: m = 30 ÷ 35 và l là nhịp của bản
+ Bản kê 4 cạnh: m = 40 ÷ 45 và l là cạnh ngắn l
1
. Chọn m bé với bản đơn kê
tự do và m lớn với bản liên tục.
+ Với bản console chọn: m = 10 ÷ 18
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
b. Kích thước tiết diện dầm:
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp:
1
b d
d
h l
m
=
Trong đó: l
d
– nhịp của dầm đang xét
m
d
– hệ số, với dầm phụ m
d
=12 ÷ 20, với dầm chính m
d
= 8÷12, trong đó chọn
giá trị m
d
lớn hơn đối với dầm liên tục và chịu tải trọng tương đối bé. Với đoạn dầm
console m
d
=5÷7.
Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong khoảng (0.3 ÷0.5)h
c. Kích thước tiết diện cột.
Sơ bộ chọn kích thước tiết diện b, h (chiều rộng, chiều cao tiết diện côt) cho các loại
cột với bx h= F.
5 6 7
Diện tích cột chọn sơ bộ theo công thức:
n
R
mN
F .
β
=
(mm
2
, cm
2
, m
2
)
Trong đó: β = 1.2 ÷1.5; R
n
là cường độ chịu nén của bêtông cột (phụ thuộc mác
bêtông)
m là số tầng phía trên tiết diện cột đang xét
N là tổng trọng lượng tác dụng lên cột theo diện chịu tải, được xác định như
sau:
N = S.q
tt
với S = a.b diện tích truyền tải trọng đứng lên cột đang xét (phần gạch
chéo)
Q
tt
là tổng tải trọng sơ bộ trên 1m
2
sàn (sơ bộ có thể chọn trọng lượng trên 1m
2
sàn là 1000kg/m
2
)
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
2. Tiến hành lựa chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện:
Dựa vào mặt bằng kết cấu và cơ sở lựa chọn tiến hành lựa chọn sơ bộ cho tất cả các
cấu kiện của tất cả các tầng và thống kê theo bảng sau:
a. Lựa chọn chiều dày sàn:
Sàn tầng 5-15
Stt
Tên
sàn
Công năng
Số
lượng
l1
(cm)
l2
(cm)
Tỷ
lệ
l2/l1
Loại sàn
Hệ
số D
Hệ số
m
Chiều
dày
(cm)
1 S1-5 Phòng ngủ 8 354.5 360 1.02
Bản kê bốn
cạnh
1 45 8
3 S3-5 Phòng ngủ 4 360 395.5 1.10
Bản kê bốn
cạnh
1 45 8
4 S4-5 Ban công 4 158 360 2.28 Bản loại dầm 1 33 5
6 S6-5 Phòng khách 8 360 621 1.73
Bản kê bốn
cạnh
1 45 8
7 S7-5 Ban công 8 154 360 2.34 Bản loại dầm 1 33 5
8 S8-5 Hành lang 4 355.5 720 2.03 Bản loại dầm 1 33 11
9 S9-5 Ban công 8 70 371 5.30 Bản loại dầm 1 33 2
10 S10-5 Phòng ngủ 4 400 600 1.50
Bản kê bốn
cạnh
1 45 9
11 S11-5 Hành lang 2 147 292 1.99
Bản kê bốn
cạnh
1 45 3
12 S12-5 Hành lang 2 240.5 345 1.43
Bản kê bốn
cạnh
1 45 5
13 S13-5 Hành lang 2 260 430 1.65
Bản kê bốn
cạnh
1 45 6
14 S14-5 Sảnh 2 720 720 1.00
Bản kê bốn
cạnh
1 45 16
15 S15-5 Phòng ngủ 4 360 481 1.34
Bản kê bốn
cạnh
1 45 8
16 ST1-5 Thang 2 213 720 3.38 Bản loại dầm 1 33 6
17 ST3-5 Thang 2 266 342 1.29
Bản kê bốn
cạnh
1 45 6
18 SV1-5 Vệ sinh 4 186 205 1.10
Bản kê bốn
cạnh
1 45 4
19 SV2-5 Vệ sinh 4 134 186 1.39
Bản kê bốn
cạnh
1 45 3
20 SV3-5 Vệ sinh 8 172 224 1.30
Bản kê bốn
cạnh
1 45 4
21 SV4-5 Vệ sinh 4 172 211 1.23
Bản kê bốn
cạnh
1 45 4
(Bảng thống kê lựa chọn sơ bộ chiều dày sàn xem phụ lục)
⇒ Từ kết quả tính toán trên ta có bảng tổng hợp chọn chiều dày cho sàn các tầng như
sau:
Tầng Tiết diện sàn
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
1
Sàn các phòng 15cm
Sàn vệ sinh 11cm
2,3,4,KT
Sàn các phòng 15cm
Sàn vệ sinh 11cm
5-15
Sàn các phòng 15cm
Sàn vệ sinh 11cm
mái
Sàn các phòng 15cm
b. Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:
Dầm Tầng 5-15
STT
Tên
dầm
Loại
dầm
Số
lượng
Nhịp l
Chiều cao dầm(cm) Chiều rộng dầm
Khoảng lựa
chọn
Chọn
chiều
cao dầm
Khoảng
lựa chọn
Chọn chiều
rộng dầm
1 D1-5 DC 4 360 45 30 70 13.5 22.5 22
2 D2-5 DC 8 720 90 60 70 21 35 30
3 D3-5 DC 4 720 90 60 70 21 35 30
4 D4-5 DC 2 720 90 60 70 21 35 30
5 D5-5 DC 2 260 33 22 30 9 15 22
6 D6-5 DC 2 720 90 60 70 21 35 30
7 D7-5 DC 2 720 90 60 70 21 35 30
8 D8-5 DC 8 720 90 60 70 21 35 30
9 D9-5 DC 4 720 90 60 70 21 35 30
10 D10-5 DC 2 800 100 67 70 21 35 30
11 D11-5 DC 2 475 59 40 45 13.5 22.5 22
12 D12-5 DC 4 720 90 60 70 21 35 30
13 D13-5 DC 4 720 90 60 70 21 35 30
14 D14-5 DC 2 800 100 67 70 21 35 30
15 D15-5 DC 2 720 90 60 70 21 35 30
16 D16-5 CS 4 360 72 51 70 21 35 30
17 D17-5 DP 4 775 65 39 45 13.5 22.5 22
18 D18-5 DP 4 775 65 39 45 13.5 22.5 22
19 D19-5 DP 4 720 60 36 45 13.5 22.5 22
20 D20-5 DP 2 600 50 30 45 13.5 22.5 22
21 D21-5 DP 2 530 44 27 40 12 20 22
22 D22-5 DP 2 292 24 15 30 9 15 22
23 D23-5 DP 2 428 36 21 30 9 15 22
24 D24-5 DP 2 720 60 36 45 13.5 22.5 22
25 D25-5 DP 2 481 40 24 30 9 15 22
26 D26-5 DP 2 340 28 17 30 9 15 22
27 D27-5 DP 4 360 30 18 30 9 15 22
28 D28-5 DP 8 360 30 18 30 9 15 22
(Bảng thống kê chọn kích thước sơ bộ cho dầm các tầng còn lại xem phụ lục)
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Kết luận: Từ bảng tính toán sơ bộ cấu kiện dầm cho các tầng ta tiến hành so sánh và
lựa chọn tiết diện dầm phù hợp với điều kiện làm việc của dầm và thuận lợi trong quá
trình thi công. Kết quả lựa chọn được thống kê tổng hợp trong bảng sau:
Tầng
Tiết
diện
Tên dầm
1
30x70
D1-1, D2-1, D3-1, D4-1, D6-1, D7-1, D9-1, D10-1,
D12-1, D13-1, D14-1, D15-1, D16-1, D17-1
22x30 D5-1, D8-1, D11-1, D18-1, D19-1, D26-1
11x16 D20-1, D21-1
22x45 D22-1, D23-1, D25-1, DB1-1, DB2-1
2,3,4,KT
30x70
D1-2, D2-2, D3-2, D4-2, D5-2, D6-2, D7-2, D8-2,
D9-2, D10-2, D11-2, D12-2, D13-2, D14-2, D15-2,
D16-2, D17-2, D18-2
22x30 D19-2, D20-2, D22-2
22x45 D21-2, D24-2
.5-15
30x70
D2-5, D3-5, D4-5, D6-5, D7-5, D8-5, D9-5, D10-5,
D12-5, D13-5, D14-5, D15-5, D16-5
22x30
D5-5, D11-5, D17-5, D18-5, D19-5, D20-5, D22-5,
D25-5
11x16 D27-5, D28-5
22x45 D1-5, D11-5, D17-5, D18-5, D19-5, D20-5, D24-5
Mái
30x70 D1-M, D2-M, D3-M, D4-M, D5-M, D7-M, D8-M
22x45 D6-M,D9-M, D10-M, D11-M
c. Xác định tiết diện cột, vách
- Xác định diện chịu tải của cột: (Xem bản vẽ đính kèm)
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
1
diÖn chÞu t¶i cña c¸c cét, v¸ch, lâi
V-1 V-2 V-2
V-3 V-3
V-2
V-2
V-1
V-4
c-3b
V-4
V-4
V-4
V-1 V-2 V-2 V-3
V-3
V-2
V-2
V-1
c-4b
c-5b
c-6b
c-2c
c-3c
c-4c c-5c
c-6c c-7c
l-1
l-1
l-2
2 3 4 5 6 7 8
A
B
C
D
30.2m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
30.2m
2
30.2m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
30.2m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
39.6m
2
35.3m
2
68.4m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
51.8m
2
68.4m
2
C2-C, C7-C: 35.3m
2
C3-C,C4-C,C5-C,C3-B,
C4-B, C-5B, C6-B: 51.8m
2
V2, V4: 39.6m
2
V1: 30.2 m
2
L1: 68.4m
2
Bảng thống kê chọn sơ bộ tiết diện cột và diện tích vách tầng 1
Cột, vách, lõi tầng 1
STT
Tên cột
vách lõi
β
m S
q
tt
(kg/m
2
)
Rn(kg/m
2
)
F
(m
2
)
Tiết diện cột
b
(m)
h(m) F(m
2
)
1 C3-B 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.77 0.9 0.9 0.81
2 C4-B 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.77 0.9 0.9 0.81
3 C5-B 1.2 16 51.8 1000 1300000 0.59 0.8 0.8 0.64
4 C6-B 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.77 0.9 0.9 0.81
5 C2-C 1.2 16 39.85 1000 1300000 0.59 0.8 0.8 0.64
6 C3-C 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.77 0.9 0.9 0.81
7 C4-C 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.77 0.9 0.9 0.81
8 C5-C 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.41 0.7 0.7 0.49
9 C6-C 1.2 16 51.84 1000 1300000 0.77 0.9 0.9 0.81
10 C7-C 1.2 16 39.85 1000 1300000 0.59 0.8 0.8 0.64
11 V1 1.4 16 30.25 1000 1300000 0.52 - - -
12 V2 1.4 16 39.6 1000 1300000 0.68 - - -
13 V4 1.4 16 41.4 1000 1300000 0.71 - - -
14 V5 1.4 16 39.6 1000 1300000 0.68 - - -
Nhận xét: Từ bảng thống kê tiết diện sơ bộ của cột nhận thấy: Đa số các cột có tiết diện
90x90 cm là tiết diện cột lớn nhất. Để đảm bảo tính thẩm mỹ, hợp lý trong kết cấu và
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
thuận tiện trong quá trình thi công thì ta chọn tiết diện cột ở tầng 1 là 90x90 cm cho tất
cả các cột.
Công trình có chiều cao lớn, càng lên cao tải trọng truyền lên tiết diện cột tại tầng
đang xét càng giảm. Vì vậy, để tiết kiệm chi phí vật liệu thi công cột ta tiết hành giảm
tiết diện cột. Để đảm bảo việc giảm tiết diện cột không làm ảnh hưởng đến điều kiện
làm việc của cột (giảm tiết diện cột không được quá đột ngột) thì cứ 3 tầng ta giảm
chiều cao cột một lần:
Tiết diện cột được giảm như sau:
Tầng nhà Tiết diện
Tầng hầm đến hết tầng 3 90x90
Từ tầng 4 đến hết tầng 7 80x80
Từ tầng 8 đến hết tầng 11 70x70
Từ tầng 12 đến mái 60x60
d. Chọn kích thước tiết diện vách :
Vách có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái có độ cứng không đổi theo chiều cao
của nó. Kích thước của vách, lõi chọn theo tiêu chuẩn TCXDVN 198-1997 “Nhà cao
tầng- thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép tòan khối”
- Chiều dày của vách, lõi lấy theo điều kiện sau:
1
15 ,
20
t
t cm h
 

 ÷
 
Với h
t
là chiều cao tầng nhà, lấy chiều cao tầng lớn nhất là h
t
=450cm
1
15 , 450 22.5
20
t cm cm
 
≥ × =
 ÷
 
⇒ Để đảm bảo theo điều kiện và thuận lợi trong thi công chọn chiều dày vách lõi t =
30cm.
- Tổng diện tích mặt cắt của các vách (và lõi) cứng xác định theo công thức:
0.15
v st
F F= ×
Trong đó : F
st
: Diện tích sàn tầng. Lấy F
st
= 1397m
2
là diện tích sàn tầng 1.

2
1397 0.15 20.9( )
v
F cm= × =
Tiết diện vách lõi được chọn như sau:
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
e. Chọn kích thước tường xây
- Tường bao: Được xây chung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống ẩm nên
tường xây dày 22cm, xây bằng gạch đặc mác 75. Tường có hai lớp trát dày 15mm.
Các tầng 1, 2, 3 là các tầng dịch vụ, thương mại và văn phòng cho thuê nên tường
bao có nhiều vị trí được thay thế bằng các vách kính, nhằm mục đích thẩm mỹ, lấy sáng
và trưng bày sản phẩm,
- Tường ngăn : Dùng ngăn chia không gian trong mỗi tầng. Tường ngăn giữa các căn hộ
có chiều dày 22cm, tường ngăn các phòng trong một căn hộ có chiều dày 11cm.
Chiều cao tường tính từ mặt sàn đến dưới mặt dầm ngay trên nó.
IV. Lựa chọn vật liệu cho kết cấu và lựa chọn sơ đồ tính cho các cấu
kiện chịu lực
1. Vật liệu sử dụng làm kết cấu công trình.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
* Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 “Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép.
Tiêu chuẩn thiết kế”
Bêtông được sử dụng có cấp độ bền B25:
+ Với trạng thái nén: Cường độ tiêu chuẩn về nén R
bn
=18.5 Mpa
Cường độ tính toán về nén: R
b
=14.5Mpa
+ Với trạng thái kéo: Cường độ tiêu chuẩn về kéo: R
btn
=1.60Mpa
Cường độ tính toán về kéo: R
bt
=1.05MPa
Mô đun đàn hồi của bêtông: Xác định theo điều kiện bêtông nặng, khô cứng trong
điều kiện tự nhiên. Với cấp độ bền B25 thì E
b
=30000Mpa=3.10
7
KN/m
2
.
* Cốt thép: Thép dùng cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường
theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn TCXDVN356-2005. Cốt thép chịu lực cho các sàn, dầm,
cột dùng nhóm AII, cốt thép đai, thép cấu tạo dùng nhóm AI.
Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép như sau:
+ Cốt thép nhóm AI: R
s
=280Mpa
+ Cốt thép nhóm AII: R
s
=225Mpa
Mô đun đàn hồi của cốt thép là 21.10
4
MPa
* Các loại vật liệu khác:
+ Gạch đặc mác 75.
+ Cát vàng, đá dăm
+ Các loại sơn che phủ, bitum chống thấm.
Mọi vật liệu được sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định cường độ
thực tế cũng như các chỉ tiêu cơ lý khác. Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế mới được đưa vào
sử dụng.
2. Lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực.
Trên cơ sở bố trí hệ kết cấu chịu lực của công trình và lựa chọn kích thước sơ bộ các
cấu kiện sàn, dầm, cột, lõi, vách tiến hành lập sơ đồ hình học của toàn hệ kết cấu. Sơ đồ
hình học thể hiện vị trí các cấu kiện, kích thước, các kết cấu có liên quan.
Sau khi lập sơ đồ hình học thì tiến hành mô hình hóa kết cấu khung. Mô hình kết cấu
khung là sự mô phỏng sơ đồ hình học, tính chất cơ học của vật liệu bằng sơ đồ kết cấu.
Sự mô phỏng càng sát với sơ đồ hình học, càng sát với sơ đồ thực thì nội lực thu được
càng chính xác.
Bản chất của công trình là hệ chịu lực không gian, bao gồm hệ cột, vách, lõi, dầm
liên kết với nhau theo các phương nên mô hình hóa hệ kết cấu không gian và tính toán
nội lực, biến dạng của hệ được thực hiện bằng phần mềm tính toán kết cấu Etabs.
+ Mô hình hóa hệ kết cấu chịu lực chính của phần thân của công trình bằng hệ khung
không gian. Khung có liên kết cứng tại nút.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
+ Liên kết cột, vách với đất được xem là ngàm cứng tại cốt trên đài móng cách cốt
mặt tầng hầm 30cm (cốt -3.85 m). Đối với lõi thang máy thì cách cốt mặt tầng hầm
1.5m
+ Sự dụng phần mềm tính kết cấu Etabs V9.7 để tính toán với: Các dầm chính, dầm
phụ, cột là các Frame. Lõi, vách cứng và sàn là các Shell. Độ cứng của sàn ảnh hưởng
đến sự làm việc của hệ kết cấu được mô tả bằng hệ các liên kết Constraints đảm bảo các
nút trong cùng một mặt phẳng sẽ có cùng chuyển vị ngang.
+ Nhịp tính toán của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột, trục dọc của
vách chữ I hoặc trục của một cạnh vách chữ V. Nhịp tính toán của khung l = 7.2m.
+ Chiều cao tính toán tầng hầm lấy từ mặt móng đến trục dầm tầng 1:
h
th
= t
s
+H
th
- 0.5 h
dc
+ 0.3 = 0.3+3.5- 0.5 x 0.7 + 0.3 = 3.75 (m)
Trong đó: t
s
: Khoảng cách từ mặt móng đến sàn tầng hầm lấy t
s
=0.3m
H
th
là chiều cao tầng hầm 3.5m
H
dc
chiều cao dầm chính tầng 1 =0.7m
0.3 là khoảng cách từ mặt sàn tầng đến mặt móng.
+ Chiều cao tính toán của các tầng còn lại lấy bằng chiều cao tầng tương ứng. Chiều
cao tính toán của các tầng là:
Tầng 1: 4.5m
Tầng 2-4 : 3.6m
Tầng kỹ thuật: 2.5m
Tầng 5-15: 3.3m
Tầng áp mái: 3m
B. Xác định tải trọng tác dụng lên công trình
I. Cơ sở xác định tải trọng tác dụng lên công trình.
Tải trọng tác dụng lên công trình bao gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm
thời. Tải trọng thường xuyên là tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây
dựng và sự dụng công trình như trọng lượng bản thân công trình bao gồm các kết cấu
chịu lực và bao che…
Tải trọng tạm thời là tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình
xây dựng hoặc sử dụng công trình. Tải trọng tạm thời bao gồm các tải trọng tạm thời
ngắn hạn, dài hạn và tải trọng đặc biệt như động đất, gió động
Cơ sở xác định tải trọng tác dụng vào công trình dựa vào:
+ Cấu tạo kiến trúc của công trình, cấu tạo mặt căt, tiết diện, kích thước các cấu kiện
+ Tiêu chuẩn TCVN2737-1995 “ Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế”.
+ Dựa vào catalog của nhà sản xuất.
II. Xác định các loại tải trọng tác dụng lên công trình.
1. Xác định tải trọng phân bố đều trên sàn: Bao gồm tải trọng bản thân sàn và
hoạt tải sự dụng phân bố đều trên sàn.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
a. Tĩnh tải sàn
Tĩnh tải sàn xác định dựa vào cấu tạo các lớp sàn:
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
26
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU

(Tĩnh tải sàn được tính toán thành bảng và đóng cùng phụ lục)
b. Tĩnh tải tường phân bố đều trên sàn.
Đối với tường xây trên ô sàn không có dầm đỡ, để đơn giản trong tính toán ta quy về
phân bố đều. Đối với các tầng 1, 2, 3, 4 và tầng kỹ thuật có chiều dài tường xây trên sàn
không đáng kể nên ta không tính đến. Riêng đối với tầng căn hộ thì lượng tường ngăn
nhà vệ sinh, ngăn giữa các phòng không dầm khá nhiều nên ta tính toán chi tiết có kể
đến lỗ cửa và quy về phân bố đều trong các sàn tầng căn hộ. Kết quả tính toán được
thống kê trong bảng sau, trong đó các tường ngăn được tính toán phân bố trong các căn
hộ nên ta sẽ chia đều cho diện tích sàn căn hộ tính chung cho căn hộ B2 (80m
2
) và căn
hộ A1 (117m
2
). Cửa vào phòng ngủ cao 2.4m rộng 0.9m(4 cửa), cửa vệ sinh cao 1.8m
rộng 0.76m (3 cửa).
Lớp
tường
Chiều
dày
(m)
Chiều
cao(m)
tổng
Chiều
dài
(m)
Diện
tích
cửa
(m2)
Khối
lượng
riêng
(daN/m3)
Gtc
(daN)
n
Gtt
(daN)
Diện
tích
sàn
(m2)
Quy ra
phân bố
đều
(daN/m2)
Gạch
xây
0.11 3.14 22.085 11.952 1800 11364.2 1.1 12501
197 84
Vữa
trát
0.03 3.14 22.085 11.952 1800 3099.32 1.3 4029
c. Hoạt tải tác dụng trên sàn.
Hoạt tải tác dụng lên sàn tra theo “bảng 3 – Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn
và cầu thang” của tiêu chuẩn 2737-1995.
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Hoạt tải tính toán bằng tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải. Hệ số độ tin cậy
lấy theo TCVN 2737-1995 đối với sàn và cầu thang lấy bằng 1.3 khi tải trọng tiêu
chuẩn nhỏ hơn 200daN/m
2
, bằng 1.2 khi tải trọng lớn hơn hoặc bằng 200daN/m
2
.
Trong nhà cao tầng, do xác suất xuất hiện hoạt tải ở tất cả các phòng và tất cả các
tầng là không xảy ra, do dó giá trị hoạt tải sự dụng được nhân với hệ số giảm tải được
quy định trong TCVN 2737 -1995.
+ Đối với các phòng ngủ, phòng bếp, phòng ăn, phòng khách, phòng vệ sinh, văn
phòng (các phòng ở mục 1,2,3,4,5 bảng 3 – TCVN2737-1995) có diện tích A > A
1
=
9m
2
hệ số giảm tải được tính theo công thức:
1
1
/
6,0
4,0
AA
A
+=Ψ
+ Đối với các phòng trưng bày, bán hàng, hội họp, ban công, lô gia (các phòng nêu ở
mục 6,7,8,10,12,14 bảng 3 – TCVN2737-1995) có diện tích A>A
2
= 36m
2
thì hệ số giảm
tải được tính theo công thức :
2
2
/
5,0
5,0
AA
A
+=Ψ
- Với công trình này chỉ sự dụng hệ số giảm tải theo diện tích phòng, không dùng hệ số
giảm tải theo chiều cao tầng.
Tiến hành tính toán hệ số giảm tải với tất cả các sàn trong phòng theo diện tích và
công năng sử dụng. Để thuận tiện trong quá trình tính toán tải trọng, sau khi tính toán và
tổng hợp thì đối với các phòng có cùng công năng sẽ lấy hệ số giảm tải lớn nhất để áp
dụng cho các phòng còn lại. Các loại phòng không có trong quy định tính hệ số giảm tải
thì hệ số giảm tải được xem bằng 1.
(Hoạt tải phân bố đều trên sàn được tính toán lập thành bảng đính kèm phụ lục)
Sau khi tính toán tĩnh tải và hoạt tải cho các phòng của sàn, ta tiến hành tổng hợp
thành bảng tải trọng đơn vị phân bố đều trên sàn bao gồm tĩnh tải và hoạt tải sàn như
bảng sau :
Bảng tính tải trọng đơn vị
Tên sàn
Tải
trọng
Các lớp
sàn
Trọng
lượng
riêng
(daN/m3)
Chiều
dày
(m)
Tải trọng
tiêu chuẩn
(daN/m2)
Hệ số
vượt
tải
Tải trọng
tính toán
(daN/m2)
Tổng cộng
(daN/m2)
Phòng dịch
vụ
Tĩnh
tải
Gạch lát
nền
2000 0.01 20 1.3 26
520
Vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Bê tông 2500 0.15 375 1.1 412.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 440
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
28
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Tổng tải 960
Văn phòng
Tĩnh
tải
Gạch lát
nền
2000 0.01 20 1.3 26
520
Vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Bê tông 2500 0.15 375 1.1 412.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 156
Tổng tải 676
Phòng
khách,
Phòng ngủ,
Phòng
bếp+Phòng
ăn
(T5-15)
Tĩnh
tải
Gạch lát
nền
2000 0.01 20 1.3 26
520
Vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Bê tông 2500 0.15 375 1.1 412.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Tải trọng tường 84
Hoạt tải 176
Tổng tải 780
Ban công
(T5-15)
Tĩnh
tải
Gạch lát
nền
2000 0.01 20 1.3 26
410
Vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Bê tông 2500 0.11 275 1.1 302.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 240
Tổng tải 650
Hành lang,
phòng kỹ
thuật
Tĩnh
tải
Gạch lát
nền
2000 0.01 20 1.3 26
520
Vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Bê tông 2500 0.15 375 1.1 412.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 360
Sàn 880
Sảnh
Tĩnh
tải
Gạch lát
nền
2000 0.01 20 1.3 26
520
Vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Bê tông 2500 0.15 375 1.1 412.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 480
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
29
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Tổng tải 1000
Sàn vệ
sinh
Tĩnh
tải
Gạch
chống trơn
2000 0.01 20 1.3 26
486
vữa lót 1800 0.02 36 1.3 46.8
Xỉ tôn nền 800 0.02 16 1.3 20.8
Bê tông 2500 0.11 275 1.1 302.5
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Thiết bị vệ
sinh
- - 50 1.1 55
Hoạt tải 178
Tổng tải 664
Sàn thang
Tĩnh
tải
Gạch lát
granit
2000 0.01 20 1.3 26
602
Vữa xi
măng
1800 0.02 36 1.3 46.8
Bậc
gạch(chiều
dày qui
đổi)
1800 0.07 126 1.3 163.8
Bản
BTCT
2500 0.12 300 1.1 330
Vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 360
Tổng tải 962
Sàn mái
Tĩnh
tải
1 lớp gạch
lá nem
2000 0.015 30 1.3 39
559
vữa lát 1800 0.02 36 1.3 46.8
Lớp chống
thấm
2000 0.01 20 1.3 26
Bê tông
chịu lực
2500 0.15 375 1.1 412.5
Vữa trát
trần
1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 98
Tổng tải 657
Sàn đỉnh
mái
Mái tôn +
xà gồ
0.004 20 1.05 21
386.1
Bê tông 2500 0.12 300 1.1 330
vữa trát 1800 0.015 27 1.3 35.1
Hoạt tải 98
Tổng tải 484.1
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
30
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Ghi chú : Tải trọng tường chỉ tính đối với các phòng tầng 5 -15 (gồm phòng khách,
phòng ngủ, phòng bếp, phòng ăn và vệ sinh). Riêng phòng vệ sinh ở tầng 5-15 do diện
tích rất nhỏ, sau khi tính toán tải trọng và so sánh thì thấy tải trọng trên sàn vệ sinh xấp
xỉ tải trọng trên sàn phòng khách, bếp, phòng ăn. Mặt khác việc khai báo sàn vệ sinh
riêng sẽ làm tăng khối lượng công việc một cách không cần thiết. Vì vậy chạy nội lực
bằng Etabs ta sẽ coi sàn vệ sinh trong căn hộ như những sàn phòng khác. Tải trọng tính
toán của sàn vệ sinh ở bảng trên là lấy theo giá trị lớn nhất của sàn vệ sinh ở các tầng từ
1 – 4.
Khi gán tải trọng vào phần mềm tính kết cấu Etabs thì tải trọng bản thân bản bêtông
sẽ do chương trình tự tính. Vì vậy, ta chỉ cần khai báo tải trọng phụ thêm, tải trọng
tường phân bố đều và hoạt tải sự dụng trên sàn. Để tiện tính toán lập bảng cụ thể như
sau:
Tải trọng đơn vị
Tên sàn Loại tải trọng
Tải trọng tiêu
chuẩn (daN/m
2
)
hệ số vượt
tải
tải trọng tính
toán(daN/m
2
)
Phòng dịch vụ
Tải trọng phụ thêm 83 1.30 107.9
tải trọng tường 0 0.00 0
hoạt tải 400 - 440
Tổng tải 483 - 547.9
Văn phòng
Tải trọng phụ thêm 83 1.30 107.9
tải trọng tường 0 -
hoạt tải 200 - 156
Tổng tải 283 - 263.9
Phòng khách,
Phòng ngủ,
Phòng
bếp+Phòng ăn
Tải trọng phụ thêm 83 1.30 107.9
tải trọng tường 73.42 - 84
hoạt tải 150 - 156
Tổng tải 306.42 - 347.9
Ban công
Tải trọng phụ thêm 83 1.30 107.9
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 200 - 156
Tổng tải 283 263.9
Hành lang, kỹ
thuật
Tải trọng phụ thêm 83 1.30 107.9
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 200 - 156
Tổng tải 283 - 263.9
Sảnh
Tải trọng phụ thêm 83 1.30 107.9
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 400 - 480
Tổng tải 483 - 587.9
Sàn vệ sinh
Tải trọng phụ thêm 149 1.30 193.7
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 150 - 178
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
31
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Tổng tải 299 - 371.7
Sàn thang
Tải trọng phụ thêm 209 1.30 271.7
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 300 - 360
Tổng tải 509 - 631.7
Sàn mái
Tải trọng phụ thêm 113 1.30 146.9
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 75 - 98
Tổng tải 188 - 244.9
Sàn đỉnh mái
Tải trọng phụ thêm 47 - 56.1
tải trọng tường 0 - 0
hoạt tải 75 - 98
Tổng tải 122 - 154.1
2. Tính toán trọng lượng tường gạch phân bố trên dầm: Trọng lượng tường phân bố
đều trên chiều dài tường. Để thiên về an toàn trọng lượng này tính cho cả tường không
trừ đi lỗ cửa.
Trọng lượng bản thân tường : g
i
= n
i
γ
i
h
i

Bảng tĩnh tải tường
Đối với tường 220
Tầng
Các lớp
tường
dày
(m)
cao(m)
γ (daN/m3
)
Gtc
(daN/m)
n
Gtt
(daN/m)
Tổng
(daN/m)
1
Gạch xây 0.22 3.8 1800 1504.8 1.1 1655
1922
Vữa trát 0.03 3.8 1800 205.2 1.3 267
2,3,4
Gạch xây 0.22 2.9 1800 1148.4 1.1 1263
1467
Vữa trát 0.03 2.9 1800 156.6 1.3 204
Kỹ thuật
Gạch xây 0.22 1.8 1800 712.8 1.1 784
910
Vữa trát 0.03 1.8 1800 97.2 1.3 126
tầng 5-15
Gạch xây 0.22 2.6 1800 1029.6 1.1 1133
1315
Vữa trát 0.03 2.6 1800 140.4 1.3 183
Gạch xây 0.22 2.8 1800 1108.8 1.1 1220
1416
Vữa trát 0.03 2.8 1800 151.2 1.3 197
Đối với tường 110
Tầng
Các lớp
tường
dày
(m)
cao(m)
γ
(daN/m3)
Gtc
(daN/m)
n
Gtt
(daN/m)
Tổng
(daN/m)
1
Gạch xây 0.11 4.2 1800 831.6 1.1 915
1210
Vữa trát 0.03 4.2 1800 226.8 1.3 295
2.3.4
Gạch xây 0.11 3.15 1800 623.7 1.1 686
907
Vữa trát 0.03 3.15 1800 170.1 1.3 221
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
32
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
KT
Gạch xây 0.11 2.05 1800 405.9 1.1 446
590
Vữa trát 0.03 2.05 1800 110.7 1.3 144
tầng 4 đến
mỏi
Gạch xây 0.11 3 1800 594 1.1 653
864
Vữa trát 0.03 3 1800 162 1.3 211
Lan can
ban công
Gạch xây 0.11 0.9 1800 178.2 1.1 196.02
259.2
Vữa trát 0.03 0.9 1800 48.6 1.3 63.18
Tường
tum
Gạch xây 0.11 1.35 1800 267.3 1.1 294
388.77
Vữa trát 0.03 1.35 1800 72.9 1.3 94.77
Tải trọng vách kính:
Tải trọng vách kính
Tầng cao(m) Các lớp dày
γ (kg/m3)
Gtc n Gtt
1 3.8 Kính thủy tinh 0.01 2000 76 1.1 83.6
2,3,4 2.9 Kính thủy tinh 0.01 2000 58 1.1 63.8
Kỹ
thuật
1.8 Kính thủy tinh 0.01 2000 36 1.1 39.6
tầng
5-15
2.6 Kính thủy tinh 0.01 2000 52 1.1 57.2
2.8 Kính thủy tinh 0.01 2000 56 1.1 61.6
3. Tính trọng lượng bản thân dầm, cột, vách, lõi
Bảng tính trọng lượng dầm
Loại
dầm
Tiết diện (m)

(daN/m3)
Gtc
(daN/m)
n
Gtt
(daN/m)
b h
30x70 0.3 0.7 2500 525 1.1 577.5
22x45 0.22 0.45 2500 247.5 1.1 272.3
22x30 0.22 0.3 2500 165 1.1 181.5
11x16 0.11 0.16 2500 44 1.1 48.4
Bảng tính trọng lượng cột
Tầng
Tiết diện cột
γ (daN/m3)
Gtc
(daN/m)
n
Gtt
(daN/m)
cạnh cột
vuông
(m)
chiều cao
cột (m)
Tầng hầm 0.9 3.5 2500 7087.5 1.1 7796
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
33
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Tầng 1 0.9 4.5 2500 9112.5 1.1 10024
Tầng 2,
tầng 3
0.9 3.6 2500 7290 1.1 8019
Tầng 4 0.8 3.6 2500 5760 1.1 6336
Tầng KT 0.8 2.5 2500 4000 1.1 4400
Tầng 5-7 0.8 3.3 2500 5280 1.1 5808
Tầng 8-
11
0.7 3.3 2500 4042.5 1.1 4447
Tầng 12-
15
0.6 3.3 2500 2970 1.1 3267
Tầng mái 0.6 4.5 2500 4050 1.1 4455
Bảng tính trọng lượng vách, lõi
Tên
vách,
lõi
Diện
tích tiết
diện
(m2)
Chiều
cao
vách
γ
(daN/m3)
Gtc
(daN)
n
Gtt
(daN)
V1, V3 0.81 62.1 2500 125753 1.1 138328
V2, V4 0.54 62.1 2500 83835 1.1 92219
L1 4.59 62.1 2500 712598 1.1 783857
L2 3.975 62.1 2500 617119 1.1 678831
4. Trọng lượng bể nước mái.
TT Kích Thước
q
tc
(daN)
n
q
tt
(daN)
1 Đỏy bể (tận dụng sàn tum)
2
Thành bể: 2500*(6.9 +
6.1)*2*1.5*0.3
29250 1.1 32175
Vữa trát:
1800 *(6.9 +6.1)*2*1.5*0.03
2106 1.3 2737
3
Nắp Bể:
2500*(6.9*6.1 - 0.8*0.8)*0.2
20725 1.1 22798
Vữa trát:
1800*(6.9*6.1 - 0.8*0.8)*0.03
2238 1.3 2910
4
Nước trong bể (bể đầy):
6.3*5.8*1.5*1000
54810 1.1 60291
Tổng cộng: 109129 120911
Khối lượng bể nước và được quy về tải trọng tập trung tại các nút cứng:
Tải trọng tập trung tại các nút cứng là
g
tc
=109129/4 = 27282 (daN) ; g
tt
= 120911/ 4= 30228(daN/m)
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Tải trọng mái tum được quy về dạng phân bố trên dầm có dạng tam giác:
Giá trị lớn nhất tại đỉnh tam giác là:
g
tt
=386.1 x 3.6 : cos 30
0
= 1605(daN/m)
p
tt
=98 x 3.6 : cos 30
0
= 407.4(daN/m)
5. Xác định tải trọng gió tác dụng lên công trình
Tải trọng gió xác định theo tiêu chuẩn 2737-1995 “Tải trọng và tác động – Tiêu
chuẩn thiết kế”. Công trình có chiều cao lớn hơn 40m nờn phải tớnh toỏn cả thành phần giú
động.
a. Thành phần gió tĩnh.
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng phân bố đều trên một
đơn vị diện tích được xác định theo công thức sau:
0
W W
tc
k c= × ×
Trong đó : γ là hệ số tin cậy của tải trọng gió γ = 1.2
- W
0
: Giá trị áp lực tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió. Theo TCVN
2737-1995 khu vực Quỳnh Lưu thuộc vùng gió III-B có W
0
=125daN/m
2
.
- k: hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa
hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN2737 -1995, địa hình dạng B.
- c: Hệ số khi động, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-1995, phụ thuộc hình khối
công trình và hình dạng bề mặt đón gió là c = 0.8 và với mặt hút gió là c=0.6. Áp lực
gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k. Để đơn giản trong tính toán, trong
khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy gió trị ứng với độ cao của
tầng. Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng được tính như trong bảng
Tải trọng gió tĩnh được quy về lực phân bố đều trên các mức sàn theo diện chịu tải
cho mỗi sàn là một nửa chiều cao của tầng trờn và dưới sàn
1 1
tan
W
2 2
i i i i
g
W h W h
+ +
× ×
= +
Trong đó : h
i,
và h
i+1
là chiều cao tầng dưới và trên sàn đang xét.
- W
i
, W
i+1
là tổng cộng phía gió đẩy và gió hút tại tầng thứ i và i+1
Tải trọng gió được quy về lực tập trung gán vào tâm hình học của công trình. Công
thức xác định tổng tải trọng gió tính toán theo phương trục X (phương ngang nhà), trục
Y (phương dọc nhà) của công trình là:
tanX g Y
F W B= γ × ×
tanY g X
F W B= γ × ×
Trong đó : γ là hệ số tin cậy của tải trọng gió γ = 1.2
- B
X
: Bề mặt đón gió theo phương ngang nhà: B
X
= 23 m
- B
Y
: Bề rộng đón gió theo phương dọc nhà: B
Y
=52.6 m
Kết quả tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió được lập theo bảng. Trong đó độ
cao để tính toán hệ số k xác định theo cốt mặt sân cách cốt +0.00 là -1.05m
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
35
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN KẾT CẤU
Bảng tính toán tải trọng gió tĩnh
Tầng
Độ
cao
Hệ
số k
H
t
Wtc (daN/m2)
n
Wtt
(daN/m2)
Fx
(daN)
Fy
(daN)
Wđẩy
(daN/m2)
W hút
(daN/m2)
Wtang
(daN/m2)
Hầm 1.05 0.80 1.05 80 60 425 1.2 510 11722 26809
1 5.55 0.89 4.5 89 67 660 1.2 792 18214 41654
2 9.15 0.98 3.6 98 74 638 1.2 765 17597 40243
3 12.75 1.04 3.6 104 78 673 1.2 808 18588 42509
4 16.35 1.09 3.6 109 82 589 1.2 707 16267 37202
Kỹ
thuật
18.85 1.12 2.5 112 84 577 1.2 692 15913 36392
5 22.15 1.15 3.3 115 86 672 1.2 807 18553 42430
6 25.45 1.18 3.3 118 88 690 1.2 827 19031 43523
7 28.75 1.21 3.3 121 91 705 1.2 846 19454 44489
8 32.05 1.23 3.3 123 92 718 1.2 861 19804 45291
9 35.35 1.25 3.3 125 94 729 1.2 875 20123 46020
10 38.65 1.27 3.3 127 95 740 1.2 888 20434 46731
11 41.95 1.29 3.3 129 97 752 1.2 902 20753 47460
12 45.25 1.31 3.3 131 98 763 1.2 916 21063 48171
13 48.55 1.33 3.3 133 100 773 1.2 928 21342 48809
14 51.85 1.35 3.3 135 101 782 1.2 938 21581 49356
15 55.15 1.36 3.3 136 102 936 1.2 1123 25833 59078
Tầng
tum
59.65 1.38 4.5 138 103 543 1.2 652 14986 34273
b. Tính toán thành phần gió động.
Theo TCXD 229-1999, thành phần động của tải trọng gió là lực do xung của vận tốc
gió và lực quán tính của công trình gây ra. Để tính được các lực này, trước hết cần xác
định các dao động riêng của công trình, so sánh tần số dao động riêng với tần số giới
hạn f
L
để tiến hành các bước tính toán tiếp theo. Bản chất của f
L
là mốc tần số dao động
mà qua đó cho phép kể đến hay không kể đến ảnh hưởng của lực quán tính tới thành
phần gió động. Với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích kết cấu ETABS, sự dụng sơ đồ
tính toán khung không gian để xác định dao động riêng của công trình. Đồng thời qua
đó xác định các thông số cần thiết khác cho tính toán gió động như khối lượng các tầng
M
j
(ở tầng thứ j), khối lượng hữu hiệu các tầng tham gia dao động riêng theo các
phương…
- Xác định giá trị giới hạn tần số dao động riêng giới hạn của công trình (F
L
): Giá trị
dao động của tần số F
L
cho phép không cần tính lực quán tính phát sinh khi công trình
dao động riêng tương ứng, xác định theo bảng 9 (TCXD 3737 -1995) phụ thuộc vào giá
SV: Nguyễn Thị Quỳnh - Lớp 48k1XD Trang:
36

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×
x