Chung cư sinh tiến 20 tầng
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY
MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH
1. HỒ SƠ KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ 1.
2. GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 1.
2.1. Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế 1.
2.2. Giải pháp kết cấu cho công trình 1.
2.2.1. Phân tích khái quát hệ chịu lực về NHÀ CAO TẦNG nói chung. 1.
2.2.2. Kết cấu cho công trình chung cư Sinh Tiến chịu tải động đât 2.
3. CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ 2.
3.1. Cường độ tính toán của vật liệu 3.
3.1.1. Bê tông cọc và móng 3.
3.1.2. Bê tông các cấu kiện khác 3.
3.1.3. Cốt thép 3.
3.1.3.1. Cốt thép A-III 3.
3.1.3.2. Cốt thép A-II 3.
3.2. Tỉnh tải tác động lên công trình 3.
3.2.1. Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải 3.
3.2.2. Tỉnh tải tác dụng lên từng loại sàn 3.
3.3. Tải trọng ngang 6.
3.3.1. Gió: 6.
3.3.2. Aùp lực đất 6.
3.3.3. Động đất: 7.
4. CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH 7.
4.1. Quan niệm tính để đưa vào mô hình 7.
4.2. Tính toán trên máy tính 7.
4.2.1. Sử dụng chương trình ETAB 8.5.0 7.
4.2.2. Sử dụng chương trình SAP 9.0.9 7.
4.3. Nhập dữ liệu vào máy 7.
4.3.1. Đưa công trình lên mô hình 7.
4.3.2. Kích thước tiết diện cho các cấu kiện 10.
4.3.3. Các trường hợp tải trọng tác động: 10.
4.3.3.a. Tỉnh tải: 10.
4.3.3.b. Hoạt tải: 10.
4.3.3.c. Động đất 10.
4.3.3.d. Aùp lực đất 10.
4.3.4. Các trường hợp Tổ Hợp Tải Trọng 11.
4.4. Quan niệm tính toán và phương pháp PTHH của các chương trình ETAB và SAP 11.
4.4.1. Phương pháp xác định Nội Lực 11.
4.4.2. Phân tích tĩnh kết cấu đàn hồi tuyến tính 13.
4.4.3. Phân tích động kết cấu đàn hồi tuyến tính 13.
4.4.4. Các giả thuyết khi tính toán cho mô hình Nhà Cao Tầng 14.
4.4.5. Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện làm việc đúng với giả thuyết. 14.
4.5. Kết quả tính toán từ phần mềm 15.
4.5.1. Dao động của công trình: 15.
4.5.2. Nội lực 15.
4.5.2.1. Nội lực vách: Xem bảng phụ lục 15.
4.5.2.2. Nội lực cột: Xem bảng phụ lục 15.
4.5.2.3. Nội lực dầm: Xem bảng phụ lục 15.
4.5.2.4. Nội lực sàn: Xem bảng phụ lục 15.
4.5.3. Chuyển vị công trình 16.
PHẦN 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU
1. TÍNH TOÁN LỰC ĐỘNG ĐẤT 16.
1.1. Tính toán dao dộng của công trình 16.
1.1.1. Chu kỳ dao động 16.
1.1.2. Biên độ dao động – hình dáng dao động 18.
1.1.3. Kiểm tra lại dao động so với thực nghiệm 18.
1.2. Xác định lực động đất tác dụng lên công trình theo phương Y-Y 20.
1.2.1. Lực động đất tác dụng 20.
1.2.1.1. Xác định lực động đất ứng với dạng dao động 1 21.
1.2.1.2. Xác định lực động đất ứng với dạng dao động 2 21.
1.2.1.3. Xác định lực động đất ứng với dạng dao động 3 21.
1.2.3. Nguyên tác tính toán lực động đất tác dụng lên từng tầng K 22.
1.2.3.1. Lực động đất tác dụng lên từng tầng K ứng với dạng dao động 1 23.
1.2.3.2. Lực động đất tác dụng lên từng tầng K ứng với dạng dao động 2 24.
1.2.3.3. Lực động đất tác dụng lên từng tầng K ứng với dạng dao động 3 25.
1.2.4. Nguyên tắc tổ hợp lực động đất theo phương Y-Y: 25.
1.3. Xác định lực động đất tác dụng lên công trình theo phương X-X 25.
1.3.1. Lực động đất tác dụng 25.
1.3.1.1. Xác định lực động đất ứng với dạng dao động 1 26.
1.3.1.2. Xác định lực động đất ứng với dạng dao động 2 27.
1.3.1.3. Xác định lực động đất ứng với dạng dao động 3 28.
1.3.3. Nguyên tác tính toán lực động đất tác dụng lên từng tầng K 28.
1.3.3.1. Lực động đất tác dụng lên từng tầng K ứng với dạng dao động 1 28.
1.3.3.2. Lực động đất tác dụng lên từng tầng K ứng với dạng dao động 2 29.
1.3.3.3. Lực động đất tác dụng lên từng tầng K ứng với dạng dao động 3 30.
1.3.4. Nguyên tắc tổ hợp lực động đất theo phương X-X 30.
1.4. Nguyên tắc tính ứng lực cho tường cứng khi chịu tải ngang 31.
1.5. Kiểm tra tổng thể cho công trình 32.
1.5.1. Kiểm tra độ võng 32.
1.5.2. Kiểm tra lật: theo phương Y-Y 33.
1.5.3. Kiểm tra trượt 34.
2. THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 35.
2.1. Các thông số để làm cơ sở tính sàn tầng điển hình 35.
2.2. Mặt bằng sàn và các ô sàn tính toán 35.
2.3. Phân loại ô sàn chiều dài sàn 36.
2.4. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn và tính cốt thép: 36.
2.4.1. Xác định tải trọng: 36.
2.4.1.1. Tĩnh tải: 36.
2.4.1.2. Hoạt tải: 37.
2.4.2. Tổng tải trọng dùng để tính toán cho các sàn: 37.
2.4.2.1. Đối với bản kê: 37.
2.4.2.2. Đối với bản dầm: 37.
2.4.3. Các bước tính toán cho từng ô sàn: 37.
2.4.3.1. Đối với bản kê 4 cạnh ngàm: 37.
2.4.3.2. Đối với bản dầm: 38.
2.4.3.3. Bảng giá tị tính toán cho các thông số 38.
2.5. Bảng tính toán thép sàn: 39.
2.6. Kiểm tra độ võng của sàn: 40.
3. THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 42.
2.1. Các thông số để làm cơ sở tính 42.
2.2. Cấu tạo hình học 42.
2.2.1. Kích thước cầu thang như hình vẽ: 42.
2.2.2. Cấu tạo thang 43.
2.3. Tải trọng tác dụng lên cầu thang 43.
2.3.1. Tải trọng tác dụng trên bản thang : 44.
2.3.2. Tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ 44.
2.4. Tính thang bộ số 1: 44.
2.4.1. Tính bản thang vế 1: 44.
2.4.2. Tính bản thang vế 2: 46.
2.4.3. Tính dầm thang: 47.
2.4.3.1. Tải trọng tác dụng lên dầm thang: 47.
2.4.3.2. Tính cốt thép doc 48.
2.4.3.3. Tính cốt đai 48.
2.5. Tính thang bộ số 2: 48.
2.5.1. Tính bản thang vế 1: 48.
2.5.2. Tính bản thang vế 2: 49.
2.5.3. Tính dầm thang chiếu nghi: 49.
2.5.3.1. Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghĩ: 49.
2.5.3.2. Tính cốt thép 49.
2.5.3.3. Tính cốt đai 49.
4. THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 50.
4.1. Tính toán nắp hồ 50.
4.1.1. Kích thước sơ bộ: 50.
4.1.2. Tải trọng: 50.
4.1.3. Xác định nội lực và tính cốt thép: 51.
4.2. Tính toán thành hồ: 51.
4.2.1. Tải trọng: 51.
4.2.1.1. Tài trọng ngang của nứơc: 51.
4.2.1.2. Tải trọng gió tác động: 51.
4.2.2. Xác định nội lực và tính cốt thép : 52.
4.2.2.1. Nội lực 52.
4.2.2.2. Tính thép 52.
4.3. Tính toán đáy hồ: 53.
4.3.1. Tải trọng tác dụng lên bản đáy: 54.
4.3.1.1. Tỉnh tải : 54.
4.3.1.2. Hoat tải : 54.
4.3.2. Xác định nội lực và tính cốt thép: 54.
4.4. Tính toán dầm nắp & dầm đáy hồ: 55.
4.4.1. Tải trọng tác động: 55.
4.4.2. Tính thép: 55.
4.4.2.1. Tính thép chịu lực 55.
4.4.2.2. Tính thép chịu cắt: 56.
4.4.3. Tính độ võng của dầm đáy: 57.
4.5. Kiểm tra bề rộng khe nứt thành và đáy hồ: 57.
4.5.1. Cơ sở lý thuyết : 57.
4.5.2. Kết quả tính toán bề rộng khe nứt ở thành và đáy hồ nước: 60.
4.6. Tính toán khung hồ nước 61.
4.6.1 Tính toán cột 61.
4.6.2. Tính toán móng cho hồ nước: 61.
4.7. Một số lưu ý khi quan niệm và tính toán hồ nước mái đối với công trình này 62.
4.7.1 Lập luận nút khớp cho hệ chịu lực của hồ nước với hệ chịu lực ngay dưới 62.
4.7.2. Việc mở rộng nút cứng dưới cột. Tính toán và bố trí như móng: 62.
4.7.3. Kiểm tra chọc thủng và nén cục bộ cho sàn: 62.
5. THIẾT KẾ HỆ KHUNG - VÁCH TRỤC 3 63.
5.1. Thiết kế dầm. 63.
5.1.1. Nội lực và Tổ Hợp Nội Lực 63.
5.1.2. Tính toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chử nhật (cốt đơn) 63.
5.1.3. Kết quả tính toán và bố trí thép 63.
5.1.3.a. Dầm trục BC 63.
5.1.3.b. Dầm trục CE 63.
5.1.3.c. Dầm trục EG 63.
5.2. Thiết kế cột. 63.
5.2.1. Nội lực và Tổ Hợp Nội Lực 63.
5.2.2. Quá trình tính toán cột nén lệch tâm theo 2 phương 64.
5.2.3. Kết quả tính toán và bố trí thép 65.
5.2.3.1. Cột trục C 66.
5.2.3.2. Cột trục E 67.
5.3. Thiết kế vách 67.
5.3.1. Nội lực và Tổ Hợp Nội Lực 67.
5.3.2. Quan niệm tính toán vách cứng 68.
5.3.3. Kết quả tính toán và bố trí thép 73.
6. THIẾT KẾ MÓNG 74.
6.1. Khảo sát địa chất 74.
6.2. Khái quát và chọn phương án móng 76.
6.2.1. Một số khái quát về việc sử dụng tầng hầm 76.
6.2.2. một số vai trò của tầng hầm 77.
6.3. Cấu tạo cọc khoan nhồi D800: 77.
6.4. Tính toán sức chịu tải của cọc nhồi D800 78.
6.4.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ theo vật liệu 78.
6.4.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ của đất nền 78.
6.4.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 78.
6.4.4. Xác định sức chịu tải của cọc khi cọc chịu nhổ 79.
6.4.5. Sức chịu tải cho phép của cọc 79.
6.4.6. Sự làm việc của nhóm cọc : 81.
6.4.6.1. Khái quát 81.
6.4.6.2. Một kết luận sơ bộ về hiệu ứng nhóm cọc 82.
6.4.6.3. Một số khái niệm và ký hiệu 82.
6.4.6.4. Quan niệm hệ số nhóm trong giai đoạn thiết kế 83.
6.4.6.5. Quan niệm hệ số nhóm sau thi công cọc hoàn thành 83.
6.4.6.6. Quan niệm hiệu ứng nhóm trong cọc khoan nhồi 83.
6.4.7. Tính toán và kiểm tra cọc chịu tải ngang 84.
6.4.8. kiểm tra ổn định nền quanh cọc. 85.
6.5. Tính toán móng M1 86.
6.5.1. Tính toán đài cọc 86.
6.5.1.a Số lượng cọc 86.
6.5.1.b Bố trí cọc 87.
6.5.2 Kiểm tra đâm thủng của đài 87.
6.5.3 Kiểm tra cọc 87.
6.5.3.1. kiểm tra áp lực cọc 87.
6.5.3.2. Kiểm tra chuyển vị ngang và góc xoay của cọc 89.
6.5.4 Kiểm tra nền theo điều kiện biến dạng 96.
6.5.4.1 Kiểm tra áp lực tại đáy khối móng quy ước 96.
6.5.4.1.a Kiểm tra áp lực tại tâm khối móng quy ước 97.
6.5.4.1.b Kiểm tra áp lực tại vị trí chồng ứng suất 98.
6.5.4.2 Kiểm tra lún tại đáy khối móng quy ước tại 1 100.
6.5.4.2.a. Kiểm tra lún tại vị trí tâm khối móng quy ước 100.
6.5.4.2.b. Kiểm tra lún tại vị trí chồng ứng suất 100.
6.5.5 Tính toán và bố trí thép cho đài cọc 101.
6.6. Tính toán móng M2 102.
6.6.1. Tính toán đài cọc 102.
6.6.1.a Số lượng cọc 102.
6.6.1.b Bố trí cọc 102.
6.6.2 Kiểm tra đâm thủng của đài 102.
6.6.3 Kiểm tra áp lực cọc 102.
6.6.4 Kiểm tra nền theo điều kiện biến dạng 102.
6.6.4.1 Kiểm tra bền tại đáy khối móng quy ước 102.
6.6.4.2 Kiểm tra lún tại đáy khối móng quy ước 102.
6.6.5 Tính toán và bố trí thép cho đài cọc 102.
6.7. Quan niệm tính toán dầm móng 103.
PHẦN 3: THIẾT KẾ THI CÔNG
1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ: 104.
2. BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI: 105.
2.1. Công tác định vị, cân chỉnh máy khoan: 105.
2.2. Chuẩn bị máy khoan: 105.
2.3. Ống vách: 106.
2.4. Bentonite: 106.
2.4.1. Phương pháp đo hàm lượng cát: 106.
2.4.2. Phương pháp sử dụng cân dung dịch bentonite xác định tỷ trọng dung 107.
2.4.3. Phương pháp sử dụng phễu – cốc đo độ nhớt: 108.
2.5. Khoan tạo lỗ đến chiều sâu thiết kế: 108.
2.6. Làm sạch hố khoan: 109.
2.7. Công tác gia công cốt thép và hạ cốt thép: 110.
2.8. Công tác đổ bê tông: 111.
2.8.1. Loại bê tông: 111.
2.8.2. Phụ gia: 111.
2.8.3. Vận chuyển bê tông: 111.
2.8.4. Kiểm tra khối lượng bê tông: 111.
2.8.5. Đổ bê tông: 112.
2.9. Chuyển đất thải ra khỏi công trường và lấp đất đầu cọc: 113.
2.10. Hoàn thành cọc 114.
2.11. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng phương pháp siêu âm: 114.
2.11.1. Phương pháp thí nghiệm: 114.
2.11.2. Quy trình thí nghiệm: 115.
3. SƠ BỘ THIẾT KẾ VÀ CHỌN MÁY KHOAN: 116.
3.1. Thiết kế : 116.
3.2. Chọn máy khoan cọc và máy cẩu: 117.
4. THI CÔNG ĐẤT: 118.
4.1. Chọn máy đào: 118.
4.2. Chọn xe chở đất : 119.
5. GIA CỐ VÁCH ĐẤT BẰNG CỪ LARSEN: 120.
5.1. Quan niệm tính toán: 120.
5.2. Tính toán cừ larsen đóng trong đất rời và có neo: 121.
5.2.1. Tính toán độ ngàm: 121.
5.2.2. Trị momen cực đại: 122.
5.2.3. gia cố cho cừ larsen bằng thanh chống 123.
5.3.Tính toán cừ larsen cho công trình trên 125.
6. PHƯƠNG PHÁP NEO PHỤT ĐỂ GIA CỐ THÀNH CỪ LARSEN: 127.
6.1. Những nguyên tắc chung khi thiết kế neo phụt: 127.
6.1.1. Bầu neo phải nằm ngoài cung trượt 127.
6.1.2. Phải đảm bảo sự cân bằng ổn định của từng chắn 127.
6.1.3. Đảm bảo cho tổng các lực thẳng đứng 127.
6.2. Tính toán Sức chịu tải của neo: 128.
6.3. Xác định chiều dài của neo: 129.
6.4. Một số điều chú ý khi thiết kế neo 129.
6.5. Các công đoạn chính trong thi công neo phụt: 129.
7. CÔNG TÁC THI CÔNG BÊ TÔNG ĐÀI CỌC VÀ MÓNG: 129.
7.1. Công tác chuẩn bị: 129.
7.2. Công tác đổ bê tông lót móng: 130.
7.3. Công tác coffa cho móng: 130.
7.4. Công tác cốt thép: 130.
7.5. Công tác bê tông móng: 131.
8. CÔNG TÁC THI CÔNG BÊ TÔNG TƯỜNG TẦNG HẦM: 136.
8.1. Công tác coffa cho tường tầng hầm: 136.
8.2. Công tác bê tông tường: 138.
14 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3241 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chung cư sinh tiến 20 tầng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phaàn 1: GIÔÙI THIEÄU COÂNG TRÌNH VAØ GIAÛI PHAÙP KEÁT CAÁU CHO COÂNG TRÌNH
1. HOÀ SÔ KHAÛO SAÙT VAØ THIEÁT KEÁ
a _ 01 Boä baûn veõ Thieát Keá Kieán Truùc Chung cö SINH TIEÁN 20 taàng
b _ 01 Boä Khaûo Saùt Ñòa chaát do Coâng ty Lieân Hieäp Ñòa chaát coâng trình Xaây Döïng vaø moâi tröôøng, khaûo saùt xaây döïng laäp thaùng 11 naêm 2004.
Coâng trình chung cö Sinh Tieán 20 taàng ñöôïc phaân caùc coâng naêng chính nhö sau:
- 2 Taàng haàm: Duøng laøm nhaø ñeå xe oâ toâ, phoøng thu raùc, cöûa haøng, sieâu thò
- 1 Taàng treät: Goàm heä thoáng caùc cöûa haøng, phoøng kyõ thuaät, sieâu thò ...
- Caùc taàng töø taàng 4 ñeán 18: Duøng laøm caên hoä ôû, vaên phoøng....
- Taàng maùi: Duøng laøm nôi boá trí vaø söûa chöõa heä thang maùy keát hôïp vôùi beå nöôùc maùi.
Toùm laïi, chöùc naêng chính cuûa coâng trình duøng laøm sieâu thò, vaên phoøng, caên hoä….
2. GIAÛI PHAÙP KEÁT CAÁU CHO COÂNG TRÌNH
2.1. Caùc qui phaïm vaø tieâu chuaån ñeå laøm cô sôû cho vieäc thieát keá
* Tieâu chuaån thieát keá keát caáu beâ toâng coát theùp TCVN 356 –2005.
* Tieâu chuaån thieát keá taûi troïng vaø taùc ñoäng TCVN 2737 - 1995.
* Tieâu chuaån thieát keá neàn nhaø vaø coâng trình TCVN 45 - 1978.
* Tieâu chuaån thieát keá moùng coïc TCVN 205 - 1998.
* Tieâu chuaån kyõ thuaät thieát keá vaø thi coâng nhaø cao taàng TCXD 1998 – 1997
* Nhaø cao taàng – tieâu chuaån thieát keá 195 – 1997
2.2. Giaûi phaùp keát caáu cho coâng trình
2.2.1. Phaân tích khaùi quaùt heä chòu löïc veà NHAØ CAO TAÀNG noùi chung.
Heä chòu löïc cuûa nhaø cao taàng laø boä phaän chuû yeáu cuûa coâng trình nhaän caùc loaïi taûi troïng truyeàn chuùng xuoáng moùng vaø neàn ñaát. Heä chòu löïc cuûa coâng trình nhaø cao taàng noùi chung ñöôïc taïo thaønh töø caùc caáu kieän chòu löïc chính laø saøn, khung vaø vaùch cöùng.
• Heä töôøng cöùng chòu löïc (Vaùch cöùng): Caáu taïo chuû yeáu trong heä keát caáu coâng trình chòu taûi troïng ngang: gioù, ñoäng ñaát. Boá trí heä töôøng cöùng ngang vaø doïc theo chu vi thang maùy taïo heä loõi cuøng chòu löïc vaø chu vi coâng trình ñeå coù ñoä cöùng choáng xoaén toát .
Vaùch cöùng laø caáu kieän khoâng theå thieáu trong keát caáu nhaø cao taàng hieän nay. Noù laø caáu kieän thaúng ñöùng coù theå chòu ñöôïc caùc taûi troïng ngang vaø ñöùng. Ñaëc bieät laø caùc taûi troïng ngang xuaát hieän trong caùc coâng trình nhaø cao taàng vôùi nhöõng löïc ngang taùc ñoäng raát lôùn.
Söï oån ñònh cuûa coâng trình nhôø caùc vaùch cöùng ngang vaø doïc. Nhö vaäy vaùch cöùng ñöôïc hieåu theo nghóa laø caùc taám töôøng ñöôïc thieát keá chòu taûi troïng ngang.
Baûn saøn ñöôïc xem nhö laø tuyeät ñoái cöùng trong maët phaèng cuûa chuùng. Coù taùc duïng tham gia vaøo vieäc tieáp thu vaø truyeàn taûi troïng vaøo caùc töôøng cöùng vaø truyeàn xuoáng moùng.
Thöôøng nhaø cao taàng döôùi taùc ñoäng cuûa taûi troïng ngang ñöôïc xem nhö moät thanh ngaøm ôû moùng
Ñoài vôùi coâng trình chòu taûi ñoäng ñaát: do löïc ñoäng ñaát laø löïc khoái taùc ñoäng vaøo troïng taâm coâng trình theo phöông ngang laø chuû yeáu neân boá trí vaùch cöùng sao cho ñoä cöùng theo 2 phöông xaáp xó baèng nhau vaø caáu taïo theâm heä khung chòu taûi ñöùng laø hôïp lyù nhaát
Heä khung chòu löïc : Ñöôïc taïo thaønh töø caùc thanh ñöùng ( coät ) vaø ngang ( Daàm, saøn ...) lieân keát cöùng taïi choã giao nhau cuûa chuùng, caùc khung phaúng lieân keát vôùi nhau taïo thaønh khoái khung khoâng gian .
•
2.2.2. Keát caáu cho coâng trình chung cö Sinh Tieán chòu taûi ñoäng ñaât
Do coâng trình laø daïng nhaø cao taàng, coù böôùc coät lôùn, ñoàng thôøi ñeå ñaûm baûo veû myõ quan cho caùc caên hoä neân giaûi phaùp keát caáu chính cuûa coâng trình ñöôïc choïn nhö sau :
Keát caáu moùng duøng heä moùng coïc nhoài ñaøi baêng hay beø, coïc coù d=800mm
Keát caáu saøn caùc taàng laø saøn daàm BTCT daøy 18 cm.
Keát caáu theo phöông thaúng ñöùng heä thoáng vaùch cöùng vaø caùc coät vaùch, taïo heä löôùi ñôõ baûn saøn khoâng daàm vaø ñöôïc naèm aån taïi caùc goùc caên hoä.
Caùc heä thoáng vaùch cöùng vaø coät vaùch ñöôïc ngaøm vaøo heä ñaøi.
Coâng trình coù maët baèng hình chöõ nhaät : A x B = 35,2 x 42 m, tæ soá B/A = 1,19 Chieàu cao nhaø tính töø maët moùng H = 69.9 m do ñoù ngoaøi taûi ñöùng khaù lôùn, taûi troïng ngang taùc duïng leân coâng trình cuõng raát lôùn vaø aûnh höôûng nhieàu ñeán ñoä beàn vaø ñoä oån ñònh cuûa ngoâi nhaø. Töø ñoù ta thaáy ngoaøi heä khung chòu löïc ta coøn phaûi boá trí theâm heä vaùch cöùng ñeå chòu taûi troïng ngang.
• Taûi troïng ngang (chuû yeáu xeùt tôùi do ñoäng ñaát ) do heä vaùch cöùng chòu. Xeùt ñoäng ñaát taùc duïng theo nhieàu phöông khaùc nhau nhöng ta chæ xeùt theo 2 phöông chính cuûa cong trình laø ñuû vaø do moät soá yeâu caàu khi caáu taïo vaùch cöùng ta boá trí vaùch cöùng theo caû hai phöông doïc vaø ngang coâng trình.
3. CAÙC SOÁ LIEÄU THIEÁT KEÁ
3.1. Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa vaät lieäu
3.1.1. Beâ toâng coïc vaø moùng
* Maùc 300 :
Rn = 130 kG / cm2
Eb = 290.000 kG / cm2
3.1.2. Beâ toâng caùc caáu kieän khaùc
* Maùc 300 :
Rn = 130 kG / cm2
Eb = 290.000 kG / cm2
3.1.3. Coát theùp
3.1.3.1. Coát theùp A-III
Duøng cho vaùch vaø khung BTCT vaø moùng, coù ñöôøng kính >= 10 mm :
Ra = Ra' = 3650 kG / cm2
Ea = 2.100.000 kG / cm2
3.1.3.2. Coát theùp A-II
Duøng cho khung vaø heä saøn BTCT vaø moùng , coù ñöôøng kính < 10 mm :
Ra = Ra' = 2300 kG / cm2
Ea = 2.100.000 kG / cm2
3.2. Tænh taûi taùc ñoäng leân coâng trình
3.2.1. Troïng löôïng rieâng cuûa vaät lieäu vaø heä soá vöôït taûi
TT
Vaät lieäu
Ñôn vò tính
Troïng löôïng rieâng
Heä soá vöôït taûi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Beâ toâng coát theùp
Vöõa XM traùt , oáp , laùt
Gaïch oáp , laùt
Ñaát ñaàm neän chaët
Töôøng xaây gaïch theû
Töôøng xaây gaïch oáng
Beâ toâng soûi nhaùm nhaø xe
Beâ toâng loùt moùng
Lôùp choáng thaám
Ñöôøng oáng thieát bò kyõ thuaät
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m2
T/m2
2.50
1.80
2.00
2.00
2.00
1.80
2.00
2.00
0.02
0.50
1.1
1.2
1.1
1.2
1.2
1.2
1.1
1.2
1.2
1.3
Tænh taûi taùc duïng leân töøng loaïi saøn
CAÁU TAÏO SAØN VAÊN PHOØNG :
d : Beà daøy moãi lôùp vaâït lieäu
g : Beà daøy moãi lôùp vaâït lieäu
n : Heä soá vöôït taûi
Lôùp
Caáu taïo
Chieàu daøy
(mm)
Heä soá
vöôït taûi
g
(Kg/m3)
Taûi troïng tính toaùn
gtt (Kg/m2)
Gaïch Ceramic
12
1.1
2000
26.4
Vöõa loùt
35
1.2
1800
75.6
Baûn BTCT
180
1.1
2500
495.0
Vöõa traùt traàn
15
1.2
1800
32.4
Ñöôøng oáng,thbò
60
Coäng
242
689.4
CAÁU TAÏO SAØN ÑAÄU XE, SAØN HAÀM
Lôùp
Caáu taïo
Chieàu daøy
(Mm)
Heä soá
vöôït taûi
g
(Kg/m3
Taûi troïng tính toaùn
gtt (Kg/m2)
Vöõa loùt taïo doác
50
1.2
1800
108
Baûn BTCT
200
1.1
2500
550
Vöõa traùt traàn
1
1.2
1800
21.6
Ñöôøng oáng,thbò
70
Coäng
251
749.6
CAÁU TAÏO SAØN VEÄ SINH VAØ BAN COÂNG :
Lôùp
Caáu taïo
Chieàu daøy
(mcm)
Heä soá
vöôït taûi
g
(Kg/m3
Taûi troïng tính toaùn
gtt (Kg/m2)
Gaïch loùt
15
1.1
1800
29.7
Vöõa loùt taïo doác
20
1.2
1800
43.2
Lôùp choáng thaám
10
1.3
2000
26.0
Xaø baàn
250
1.1
1800
495
Baûn BTCT
180
1.1
2500
412.5
Vöõa traùt traàn
15
1.2
1800
32.4
Ñöôøng oáng, thbò
100
Coäng
490
1138.8
CAÁU TAÏO SAØN MAÙI :
Lôùp
Caáu taïo
Chieàu daøy
(mm)
Heä soá
Vöôït taûi
g
(Kg/m3)
Taûi troïng tính toaùn
Gtt (kG/m2)
Gaïch Ceramic
8
1.1
2000
17.6
Vöõa loùt taïo doác
20
1.2
1800
43.2
Lôùp choáng thaám
10
1.3
2000
26.0
Baûn BTCT
180
1.1
2500
412.5
Vöõa traùt traàn
15
1.2
1800
32.4
Ñöôøng oáng,thbò
70
Coäng
233
601.7
•
Ghi chuù :Tính taûi troïng töôøng truyeàn leân caùc daàm bieân :
. Troïng löôïng rieâng cuûa töôøng : 1800 [ Kg/m3]
. Töôøng ngoaøi ñaët treân daàm daøy : 200mm .
. Töôøng trong ñaët treân saøn daøy 100mm
. Taûi töôøng phaân boá ñeàu leân daàm: 1440 [ Kg/m ]
. Heä soá vöôït taûi : 1,1
. Taûi tính toaùn do töôøng phaân boá ñeàu leân daàm bieân : 1584 [Kg/m].
(KG/cm2)
Trong ñoù :
:troïng löôïng rieâng cuûa töôøng (1800KG/m3)
bt : beà roâng töôøng (100mm)
Ht : chieàu cao töôøng (m)
s : dieän tích oâ saøn (m2)
Heä soá vöôït taûi n=1,1
lt : toång chieàu daøi töôøng treân moãi oâ saøn (m). Ñoái vôùi oâ saøn 1,2,4 chieàu daøi töôøng ñöôïc laáy theo 2 phöông, coøn saøn 3,5 laáy theo phöông caïnh ngaén
Caùc loïai hoïat taûi söû duïng cho coâng trình : laáy theo TCVN 2737-1995
TT
Loaïi hoaït taûi
Ñôn vò tính
Taûi troïng tieâu chuaån
Heä soá vöôït taûi
1
2
3
4
5
6
7
Khu vöïc phoøng ôû
Saân thöôïng, saûnh, caàu thang
Nöôùc (hoà nöôùc maùí)
Khu vöïc Garage
Khu vöïc phoøng khaùch
Khu vöïc vaên phoøng
Khu vöïc maùi
Kg/m2
Kg/m2
Kg/m3
Kg/m2
Kg/m2
Kg/cm2
Kg/cm2
150
300
1000
500
200
200
150
1.3
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.3
Khi tính toaùn hoaït taûi cho caùc saøn taàng, töø taàng 5 trôû leân taàng maùi coù theå laáy 50% hoaït taûi quy ñònh ñeå tính toaùn
Theo TCVN veà thieát keá Nhaø Cao Taàng thì töø taàng 5 trôû ñi khoâng ñöôïc pheùp ñöa ban coâng ra ngoaøi, chæ ñöôïc pheùp ñöa ban coâng trong hay laøm logia
3.4. Taûi troïng ngang
3.4.1. Gioù:
ÔÛ ñaây khoâng xeùt ñeán. Do tính toaùn thieát keá cho coâng trình chòu taûi Ñoäng ñaát. Khaû naêng nguy hieåm raát cao vaø naêng löôïng raát lôùn so vôùi taûi gioù gaây ra.
Aùp löïc ñaát
Tính töôøng chaén xung quanh coâng trình maø ta ñöa chuùng veà cho vaùch vaø caùc coät bieân chòu.
Sau khi ñaøo hoá moùng taàng haàm, ôû xung quanh töôøng chaén ñöôïc ñoå caùt. Nhö vaäy aùp löïc chuû ñoäng cuûa ñaát taùc duïng vaøo töôøng chaén vôùi caùc chæ tieâu cô lí ñöôïc laáy theo chæ tieâu cô lí cuûa lôùp caùt.
Sô ñoà tính:
KH KH Kq
Trong ñoù:
q: Hoaït taûi söû duïng vaø Tónh taûi, q = 1,6 T/m2.
K: Heä soá aùp löïc chuû ñoäng
3.4.3. Ñoäng ñaát:
xem baûng tính toaùn ôû phaàn sau.
4. CAÙC CÔ SÔÛ TÍNH TOAÙN CHO COÂNG TRÌNH
4.1. Quan nieäm tính ñeå ñöa vaøo moâ hình
4.2. Tính toaùn treân maùy tính
4.2.1. Söû duïng chöông trình ETAB 8.5.0
Do ETAB laø phaàn meàm phaân tích thieát keá keát caáu chuyeân cho Nhaø Cao Taàng neân vieäc ñöa soá lieäu vaø xöû lyù soá lieäu ñôn giaûn vaø nhanh hôn so vôùi caùc phaàn meàm khaùc
Ñeå phaân tích Ñoäng cho heä coâng trình: caùc daïng vaø giaù trò dao ñoäng, kieåm tra caùc daïng öùng xöû cuûa coâng trình khi chòu taûi Ñoäng ñaát. So saùnh vôùi SAP 9.0.9.
4.2.2. Söû duïng chöông trình SAP 9.0.9
Duøng SAP ñeå xuaát noäi löïc cuûa heä keát caáu ñeå tính toaùn thieát keá theo TCVN. Do ETAB khoâng cho xuaát noäi löïc cuûa phaàn töû taám neân duøng SAP xuaát keát quaû, vaø coù söï so saùnh noäi löïc treân maùy giöõa SAP vaø ETAB khoâng khaùc nhau nhieàu.
4.3. Nhaäp döõ lieäu vaøo maùy
4.3.1. Ñöa coâng trình leân moâ hình
Caên cöù vaøo baûn veõ kieán truùc, ñôn giaûn hoaù vaø quan nieäm caùc caáu kieän roài ñöa moâ hình ETAB vaø SAP
4.3.2. Kích thöôùc tieát dieän cho caùc caáu kieän
Do heä chòu löïc cuûa nhaø laø heä keát caáu sieâu tónh neân noäi löïc trong khung khoâng nhöõng phuï thuoäc vaøo sô ñoà keát caáu, taûi troïng maø coøn phuï thuoäc vaøo ñoä cöùng cuûa caùc caáu kieän .Do ñoù caàn phaûi xaùc ñònh sô boä kích thöôùc tieát dieän.
a. Choïn chieàu daøy saøn:
- Duøng oâ saøn lôùn nhaát: S16 kích thöôùc 9m x 9m ñeå tính.
- Chieàu daøy saøn ñöôïc choïn phuï thuoäc vaøo nhòp vaø taûi troïng taùc duïng, coù theå sô boä xaùc ñònh chieàu daøy saøn theo coâng thöùc sô boä nhö sau:
hs = l1
Trong ñoù:
+ l1 = laø chieàu daøi caïnh ngaén cuûa oâ saøn: l1 = 9.000 m.
hs =mm
Ta choïn saøn daøy 180mm: hs = 180 mm.
b. Choïn tieát dieän daàm: Taát caû caùc heä daàm ta choïn cuøng hd
Daàm chính:
hd = l
hd = 800 = (5067) (cm)
Choïn hd= 60cm
bdaàm= (0,250,5) hd
Choïn bd = 30 cm cho daàm bieân vaø heä daàm trong bd=25cm
c. Choïn sôï boä tieát dieän coät
Fc =
Trong ñoù:
q: taûi troïng/1m2 saøn: q= 1.1 T/m2 (Tính töø baûn tính khoái löôïng saøn taàng nhöng coù boû ñi phaàn troïng löôïng baûn thaân cuûa vaùch cöùng vaø laáy giaù trò trung bình )
S: dieän tích chòu taûi cuûa coät
Rn = 130 kG/cm2 = 1300 T/m2.
Do coät chòu neùn ñoå beâ toâng theo phöông thaúng ñöùng, moåi lôùp ñoå daøy treân 1,5m neân theo TCVN thì heä soá ñieàu kieän laøm vieäc laáy 0.85 khi tính toaùn cöôøng ñoä treân.
k= 1,21,5 ( Tuyø thuoäc vaøo vò trí coät )
Baûng sô boä choïn Tieát Dieân Coät TRUÏC C:
TAÀNG
Ftr.taûi
( m2 )
q
( Kg/m2 )
N
( kG )
ß
F tt
(cm2 )
b
( cm )
x
h
( cm )
Fc choïn
(cm2 )
MAI
40.92
1100
45012
1.2
415
50
x
50
2500
18
40.92
1100
45012
1.2
831
50
x
50
2500
17
40.92
1100
45012
1.2
1246
50
x
50
2500
16
40.92
1100
45012
1.2
1662
50
x
50
2500
15
40.92
1100
45012
1.2
2077
60
x
60
3600
14
40.92
1100
45012
1.2
2493
60
x
60
3600
13
40.92
1100
45012
1.2
2908
60
x
60
3600
12
40.92
1100
45012
1.2
3324
60
x
60
3600
11
40.92
1100
45012
1.2
3739
60
x
60
3600
10
40.92
1100
45012
1.2
4155
60
x
60
3600
9
40.92
1100
45012
1.2
4570
70
x
70
4900
8
40.92
1100
45012
1.2
4986
70
x
70
4900
7
40.92
1100
45012
1.2
5401
70
x
70
4900
6
40.92
1100
45012
1.2
5817
80
x
80
6400
5
40.92
1100
45012
1.2
6232
80
x
80
6400
4
40.92
1100
45012
1.2
6648
80
x
80
6400
3
40.92
1100
45012
1.2
7063
90
x
90
8100
2
40.92
1100
45012
1.2
7479
90
x
90
8100
1
40.92
1100
45012
1.2
7894
90
x
90
8100
HAM
40.92
1100
0
1.2
7894
90
x
90
8100
Baûng sô boä choïn Tieát Dieân Coät TRUÏC E:
TAÀNG
Ftr.taûi
( m2 )
q
( Kg/m2 )
N
( kG )
ß
F tt
(cm2 )
b
( cm )
x
h
( cm )
Fc choïn
(cm2 )
MAI
18.6
1100
20460
1.25
231
50
x
50
2500
18
18.6
1100
20460
1.25
463
50
x
50
2500
17
18.6
1100
20460
1.25
694
50
x
50
2500
16
18.6
1100
20460
1.25
926
50
x
50
2500
15
18.6
1100
20460
1.25
1157
60
x
50
3000
14
18.6
1100
20460
1.25
1389
60
x
50
3000
13
18.6
1100
20460
1.25
1620
60
x
50
3000
12
18.6
1100
20460
1.25
1852
70
x
50
3500
11
18.6
1100
20460
1.25
2083
70
x
50
3500
10
18.6
1100
20460
1.25
2314
70
x
50
3500
9
18.6
1100
20460
1.25
2546
80
x
50
4000
8
18.6
1100
20460
1.25
2777
80
x
50
4000
7
18.6
1100
20460
1.25
3009
80
x
50
4000
6
18.6
1100
20460
1.25
3240
90
x
50
4500
5
18.6
1100
20460
1.25
3472
90
x
50
4500
4
18.6
1100
20460
1.25
3703
90
x
50
4500
3
18.6
1100
20460
1.25
3935
100
x
50
5000
2
18.6
1100
20460
1.25
4166
100
x
50
5000
1
18.6
1100
20460
1.25
4398
100
x
50
5000
HAM
18.6
1100
0
1.25
4398
100
x
50
5000
Heä vaùch - loõi cöùng :
Do caáu taïo choáng ñoäng ñaát vaø quy phaïm chöa quy ñònh roõ veà vieäc giaûm chieàu daøy vaùch trong caáu taïo cho pheùp, neân tính kích thöôùt vaùch giöõ nguyeân töø döôùi leân treân.
Heä loõi caàu thang maùy :
• . Taàng haàm - Taàng maùi = 40 cm.
Vaùch cöùng truïc theo chu vi coâng trình:
• . Taàng haàm - Taàng maùi = 30 cm.
Heä vaùch cöùng boá trí trong:
. Taàng haàm – Taàng maùi = 25 cm.
4.3.3. Caùc tröôøng hôïp taûi troïng taùc ñoäng:
4.3.3.a. Tænh taûi:
1. Taûi troïng baûn thaân caùc caáu kieän
4.3.3.b. Hoaït taûi:
2. Hoaït taûi söû duïng cho caùc loaïi phoøng vaø taàng
4.3.3.c. Ñoäng ñaát
Ñoäng ñaát theo chieàu döông X öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 1
Ñoäng ñaát theo chieàu döông X öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 2
Ñoäng ñaát theo chieàu döông X öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 3
Ñoäng ñaát theo chieàu aâm X öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 1
Ñoäng ñaát theo chieàu aâm X öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 2
Ñoäng ñaát theo chieàu aâm X öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 3
Ñoäng ñaát theo chieàu döông Y öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 1
Ñoäng ñaát theo chieàu döông Y öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 2
Ñoäng ñaát theo chieàu döông Y öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 3
Ñoäng ñaát theo chieàu aâm Y öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 1
Ñoäng ñaát theo chieàu aâm Y öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 2
Ñoäng ñaát theo chieàu aâm Y öùng vôùi daïng dao ñoäng cô baûn 3
Öùng vôùi caùc tröôøng hôïp taûi ñoäng ñaát taùc duïng cuøng phöông: ta toå hôïp chuùng laïi theo phöông phaùp SSRS:
3. Ñoäng ñaát theo chieàu döông truïc Y-Y
4. Ñoäng ñaát theo chieàu aâm truïc Y-Y
5. Ñoäng ñaát theo chieàu döông truïc X-X
6. Ñoäng ñaát theo chieàu aâm truïc X-X
4.3.3.d. Aùp löïc ñaát
7. Aùp löïc ñaát theo phöông Y-Y
8. Aùp löïc ñaát theo phöông X-X
4.3.4. Caùc tröôøng hôïp Toå Hôïp Taûi Troïng
1. 1+2
2. 1+3
3. 1+4
4. 1+7
5. 1+0,9(2+3)
6. 1+0,9(2+4)
7. 1+0,9(2+7)
8. 1+0,85(2+3+7)
9. 1+0,85(2+4+7)
10 . 1+5
11. 1+6
12. 1+8
13. 1+0,9(2+5)
14. 1+0,9(2+6)
15. 1+0,9(2+8)
16. 1+0,85(2+5+8)
17. 1+0,85(2+6+8)
18. 1+0,9(2+7+8)
19. 1+0,85(2+3+5)
20. 1+0,85(2+3+6)
21. 1+0,9(2+4+5)
22. 1+0,9(2+4+6)
23. 1+0,85(2+3+5+7+8)
24. 1+0,85(2+3+6+7+8)
25. 1+0,85(2+4+5+7+8)
26. 1+0,85(2+4+6+7+8)
27. 1+3+5
28. 1+4+6
29. BAO
4.4. Quan nieäm tính toaùn vaø phöông phaùp PTHH cuûa caùc chöông trình ETAB vaø SAP
4.4.1. Phöông phaùp xaùc ñònh NOÄI LÖÏC
Hieän nay treân theá giôùi coù ba tröôøng phaùi tính toaùn heä chòu löïc nhaø nhieàu taàng theå hieän theo ba moâ hình nhö sau :
Moâ hình lieân tuïc thuaàn tuùy: Giaûi tröïc tieáp phöông trình vi phaân baäc cao, chuû yeáu laø döïa vaøo lyù thuyeát voû, xem toaøn boä heä chòu löïc laø heä chòu löïc sieâu tónh. Khi giaûi quyeát theo moâ hình naøy, khoâng theå giaûi quyeát ñöôïc heä coù nhieàu aån. Ñoù chính laø giôùi haïn cuûa moâ hình naøy.
• Moâ hình rôøi raïc: ( Phöông phaùp phaàn töû höõu haïn ) Rôøi raïc hoaù toaøn boä heä chòu löïc cuûa nhaø nhieàu taàng, taïi nhöõng lieân keát xaùc laäp nhöõng ñieàu kieän töông thích veà löïc vaø chuyeån vò. Khi söû duïng moâ hình naøy cuøng vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính coù theå giaûi quyeát ñöôïc caû caùc baøi toaùn. Hieän nay ta coù caùc phaàn meàm trôï giuùp cho vieäc giaûi quyeát caùc baøi toaùn keát caáu nhö STAAD III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP86, SAP90, SAP2000...
Moâ hình Rôøi raïc - Lieân tuïc: ( Phöông phaùp sieâu khoái ) Töøng heä chòu löïc ñöôïc xem laø Rôøi raïc , nhöng caùc heä chòu löïc naøy seõ lieân keát laïi vôùi nhau thoâng qua caùc lieân keát tröôït xem laø lieân tuïc phaân boá lieân tuïc theo chieàu cao. Khi giaûi quyeát baøi toaùn naøy ta thöôøng chuyeån heä phöông trình vi phaân thaønh heä phöông trình tuyeán tính baèng phöông phaùp sai phaân. Töø ñoù giaûi caùc ma traän vaø tìm noäi löïc .
Giôùi thieäu veà phöông phaùp phaàn töû höõu haïn (PPPTHH) : Trong phöông phaùp phaàn töû höõu haïn vaät theå thöïc lieân tuïc ñöôïc thay theá baèng moät soá höõu haïn caùc phaàn töû rôøi raïc coù hình daïng ñôn giaûn, coù kích thöôùc caøng nhoû caøng toát nhöng höõu haïn, chuùng ñöôïc noái vôùi nhau baèng moät soá ñieåm quy ñònh ñöôïc goïi laø nuùt. Caùc vaät theå naøy vaãn ñöôïc giöõ nguyeân laø caùc vaät theå lieân tuïc trong phaïm vi cuûa moãi phaàn töû, nhöng coù hình daïng ñôn giaûn vaø kích thöôùc beù neân cho pheùp nghieân cöùu deã daøng hôn döïa treân cô sôû quy luaät veà söï phaân boá chuyeån vò vaø noäi löïc (chaúng haïn caùc quan heä ñöôïc xaùc laäp trong lyù thuyeát ñaøn hoài). Caùc ñaëc tröng cô baûn cuûa moãi phaàn töû ñöôïc xaùc ñònh vaø moâ taû döôùi daïng caùc ma traän ñoä cöùng ( hoaëc ma traän ñoä meàm) cuûa phaàn töû. Caùc ma traän naøy ñöôïc duøng ñeå gheùp caùc phaàn töû laïi thaønh moät moâ hình rôøi raïc hoùa cuûa keát caáu thöïc cuõng döôùi daïng moät ma traän ñoä cöùng (hoaëc ma traän ñoä meàm) cuûa caû keát caáu. Caùc taùc ñoäng ngoaøi gaây ra noäi löïc vaø chuyeån vò cuûa keát caáu ñöôïc quy ñoåi veà caùc thaønh caùc öùng löïc taïi caùc nuùt vaø ñöôïc moâ taû trong ma traän taûi troïng nuùt töông ñöông. Caùc aån soá caàn tìm laø caùc chuyeån vò nuùt (hoaëc noäi löïc) taïi caùc ñieåm nuùt ñöôïc xaùc ñònh trong ma traän chuyeån vò nuùt (hoaëc ma traän noäi löïc nuùt). Caùc ma traän ñoä cöùng, ma traän taûi troïng nuùt vaø ma traän chuyeån vò nuùt ñöôïc lieân heä vôùi nhau trong phöông trình caân baèng theo quy luaät tuyeán tính hay phi tuyeán tuøy theo öùng xöû thaät cuûa keát caáu. Sau khi giaûi heä phöông trình tìm ñöôïc caùc aån soá, ngöôøi ta coù theå tieáp tuïc xaùc ñònh ñöôïc caùc tröôøng öùng suaát, bieán daïng cuûa keát caáu theo caùc quy luaät ñaõ ñöôïc nghieân cöùu trong cô hoïc.
Sau ñaây laø thuaät toaùn toång quaùt cuûa phöông phaùp PTHH
Rôøi raïc hoùa keát caáu thöïc thaønh thaønh moät löôùi caùc phaàn töû choïn tröôùc cho phuø hôïp vôùi hình daïng hình hoïc cuûa keát caáu vaø yeâu caàu chính xaùc cuûa baøi toaùn.
Xaùc ñònh caùc ma traän cô baûn cho töøng phaàn töû (ma traän ñoä cöùng, ma traän taûi troïng nuùt, ma traän chuyeån vò nuùt...) theo truïc toïa ñoä rieâng cuûa phaàn töû.
Gheùp caùc ma traän cô baûn cuøng loaïi thaønh ma traän keát caáu theo truïc toïa ñoä chung cuûa caû keát caáu.
Döïa vaøo ñieàu kieän bieân vaø ma traän ñoä cöùng cuûa keát caáu ñeå khöû daïng suy bieán cuûa noù.
Giaûi heä phöông trình ñeå xaùc ñònh ma traän chuyeån vò nuùt caû keát caáu.
Töø chuyeån vò nuùt tìm ñöôïc, xaùc ñònh noäi löïc cho töøng phaàn töû.
Veõ bieåu ñoà noäi löïc cho keát caáu.
Thaät toaùn toång quaùt treân ñöôïc söû duïng cho haàu heát caùc baøi toaùn phaân tích keát caáu : phaân tích tónh, phaân tích ñoäng vaø tính toaùn oån ñònh keát caáu.
4.4.2. Phaân tích tónh keát caáu ñaøn hoài tuyeán tính
Phöông trình caân baèng coù daïng: [ K ] {u} = {P} (1.1)
Trong ñoù: [K] – ma traän ñoä cöùng cuûa keát caáu ñöôïc gheùp laïi töø caùc ma traän ñoä cöùng cuûa caùc phaàn töû höõu haïn.
{u} – ma traän chuyeån vò nuùt cuûa keát caáu ñöôïc rôøi raïc hoùa.
{P} – ma traän caùc taûi troïng nuùt töông döông cuûa keát caáu rôøi raïc hoùa.
4.4.3. Phaân tích ñoäng keát caáu ñaøn hoài tuyeán tính
Phöông trình caân baèng coù daïng: {M] {} + [c]{} + [K]{u} = {P} (1.2)
Trong ñoù [M] – ma traän khoái löôïng taäp trung töø caùc ma traän khoái löôïng cuûa caùc phaàn töû
[c] – ma traän caùc heä soá caûn laøm hao toán naêng löôïng vaø dao ñoäng seõ taét daàn
{P} – ma traän caùc taûi troïng kích thöôùc, thöôøng laø caùc löïc coù chu kyø phuï thuoäc vaøo thôøi gian.
Tröôøng hôïp dao ñoäng rieâng cuûa keát caáu khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa löïc kích thích vaø löïc caûn cuûa moâi tröôøng phöông trình (1.2 ) ñöôïc vieát laïi töông öùng nhö sau
[ M ] { } + [ K ] { u} = { 0 } . (1.3)
Giaû thieát dao ñoäng coù daïng tuaàn hoaøn: { u } = { uo } coswt . (1.4)
Trong ño:ù {uo } laø ma traän chuyeån vò taïi thôøi ñieåm t = 0.
w - taàn soá rieâng cuûa dao ñoäng.
Töø (1.3) vaø (1.4) ta ruùt ra ñöôïc daïng ñaëc tröng xaùc ñònh taàn soá rieâng w.
[ K ] - w2 [ M ] {uo } = { 0 } (1.5)
vì { uo } khaùc khoâng neân :det | [ K ] - w2 [ M ] | = 0 (1.6)
Khai trieån ñònh thöùc (1.6) ñeå xaùc ñònh caùc taàn soá rieâng wi töông öùng vôùi caùc daïng dao ñoäng rieâng cuûa keát caáu.
Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, cuøng vôùi söï phaùt trieån vaø thuaän lôïi cuûa maùy vi tính, ta coù raát nhieàu chöông trình tính toaùn khaùc nhau, vôùi caùc quan nieäm tính toaùn vaø sô ñoà tính khaùc nhau. Trong noäi dung cuûa Luaän aùn toát nghieäp naøy em choïn moâ hình thöù ba ( Moâ hình rôøi raïc vaø lieân tuïc ) vôùi söï trôï giuùp cuûa phaàn meàm ETAB vaø SAP2000 ñeå xaùc ñònh dao ñoäng vaø noäi löïc cuûa heä keát caáu
4.4.4. Caùc giaû thuyeát khi tính toaùn cho moâ hình NHAØ CAO TAÀNG
• Saøn laø tuyeät ñoái cöùng trong maët phaúng cuûa noù (maët phaúng ngang) vaø lieân keát ngaøm vôùi caùc phaàn töû khung hay vaùch cöùng ôû cao trình saøn. Khoâng keå bieán daïng cong (ngoaøi maët phaúng saøn) leân caùc phaàn töû ( thöïc teá khoâng cho pheùp saøn coù bieán daïng cong). Boû qua söï aûnh höôûng ñoä cöùng uoán cuûa saøn taàng naøy ñeán caùc saøn taàng keá beân.
• Moïi thaønh phaàn heä chòu löïc treân töøng taàng ñeàu coù chuyeån vò ngang nhö nhau.
• Caùc coät vaø vaùch cöùng ñeàu ñöôïc ngaøm ôû chaân coät vaø chaân vaùch cöùng ngay maët ñaøi moùng.
• Khi taûi troïng ngang taùc duïng thì taûi troïng taùc duïng naøy seõû truyeàn vaøo coâng trình döôùi daïng löïc phaân boá treân caùc saøn ( vò trí taâm cöùng cuûa töøng taàng ) vì coù saøn neân caùc löïc naøy truyeàn sang saøn vaø töø ñoù truyeàn sang vaùch.
• Bieán daïng doïc truïc cuûa saøn, cuûa daàm xem nhö laø khoâng ñaùng keå.
4.4.5. Quan nieäm cuûa phaàn meàm cho töøng caáu kieän laøm vieäc ñuùng vôùi giaû thuyeát.
Khi söû duïng caùc phaàn meàm PTHH, SAP, ETABS. Caàn chuù yù ñeán quan nieäm töøng caáu kieän cuûa phaàn meàm ñeå caáu kieän laøm vieäc ñuùng vôùi quan nieäm thöïc khi ñöa vaøo moâ hình.
+ Quan nieäm thanh: khi kích thöôùc 2 phöông nhoû hôn raát nhieàu so vôùi phöông coøn laïi
+ Quan nieäm taám, baûn, vaùch: khi kích thöôùc 2 phöông lôùn hôn raát nhieàu so vôùi phöông coøn laïi
+ Quan nieäm solid: khi 3 phöông coù kích thuôùc gaàn nhö nhau, vaø coù kích thöôùt so vôùi caùc phaàn töû khaùc
+ Quan nieäm ñieåm: khi 3 phöông coù kích thuôùc gaàn nhö nhau, vaø coù kích thöôùt raát beù.
Khi ta chia caøng mòn caùc caáu kieän thì keát quaû seõ caøng chính xaùc. Do phaàn töû höõu haïn truyeàn löïc nhau qua caùc ñieåm lieân keát cuûa caùc phaàn töû vôùi nhau.
Neáu ta chia caùc caáu kieän ra nhöng khoâng ñuùng vôùi quan nieäm cuûa phaàn meàm thì caùc caáu kieän ñoù seõ coù ñoä cöùng taêng ñoät ngoät vaø laøm vieäc sai vôùi chöùc naêng cuûa chuùng trong quan nieäm tính töø ñoù daãn ñeán caùc keát quaû tính cuûa caû heä keát caáu seõ thay ñoåi.
4.5. Keát quaû tính toaùn töø phaàn meàm
4.5.1. Dao ñoäng cuûa coâng trình:
ÔÛ ñaây ta chæ phaân tích ôû 20 mode ñaàu. Xem baûng phuï luïc
4.5.2. Noäi löïc
4.5.2.1. Noäi löïc vaùch: Xem baûng phuï luïc
4.5.2.2. Noäi löïc coät: Xem baûng phuï luïc
4.5.2.3. Noäi löïc daàm: Xem baûng phuï luïc
4.5.2.4. Noäi löïc saøn: Xem baûng phuï luïc
4.5.3. Chuyeån vò coâng trình
SOÁ THÖÙ TÖÏ
ÑAÏI LÖÔÏNG
ÑÔN VÒ
GIAÙ TRÒ
QUI PHAÏM
1
Chuyeån vò ngang Ux
Cm
6,98
7.5
2
Chuyeån vò ngang Uy
Cm
6,64
7.5
3
Toång taûi troïng ñöùng
Taán
39.085
4
Ñoä luùn coâng trình
Cm
8
54860_Chung cư sinh tiến 20 t_.rar
s11.pdf
