Tài liệu thuyết minh đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng

BOÄ XAÂY DÖÏNG TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA XAÂY DÖÏNG THUYEÁT MINH HEÄ ÑAØO TAÏO CHÍNH QUY ÑEÀ TAØI . CHUNG CÖ CAO CAÁP AN PHUÙ SVTH LÔÙP MSSV GVHD HOAØN THAØNH . . . . TRAÀN TUAÁN NAM X02A2 X020722 NGUYEÃN KHAÉC MAÏN GS. LEÂ VAÊN KIEÅM 05.02.2007 ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 (TRANG NAØY BOÛ ÑI THAY BAÈNG PHIEÁU GIAO NHIEÄM VUÏ) GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 2 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 MUÏC LUÏC PHAÀN MOÄT. KIEÁN TRUÙC CHÖÔNG 1. TOÅNG QUAN VEÀ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH...................................... 9 I. II. III. 1. 2. 3. IV. 1. 2. 3. 4. 5. 6. NHU CAÀU XAÂY DÖÏNG COÂNG TRÌNH ................................................................. 9 ÑÒA ÑIEÅM XAÂY DÖÏNG COÂNG TRÌNH................................................................ 9 GIAÛI PHAÙP KIEÁN TRUÙC................................................................................. 10 MAËT BAÈNG VAØ PHAÂN KHU CHÖÙC NAÊNG ...................................................... 10 MAËT ÑÖÙNG...................................................................................................... 10 HEÄ THOÁNG GIAO THOÂNG............................................................................... 10 GIAÛI PHAÙP KYÕÙ THUAÄT .................................................................................. 10 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN ............................................................................................ 10 HEÄ THOÁNG NÖÔÙC ........................................................................................... 11 THOÂNG GIOÙ CHIEÁU SAÙNG ............................................................................. 11 PHOØNG CHAÙY THOAÙT HIEÅM .......................................................................... 11 CHOÁNG SEÙT.................................................................................................... 11 HEÄ THOÁNG THOAÙT RAÙC................................................................................. 11 PHAÀN HAI. KEÁT CAÁU CHÖÔNG 2. TOÅNG QUAN VEÀ KEÁT CAÁU COÂNG TRÌNH ....................................... 12 I. 1. 2. 3. II. III. IV. V. 1. 2. 3. 4. 5. VI. 1. 2. LÖÏA CHOÏN GIAÛI PHAÙP KEÁT CAÁU .................................................................... 12 HEÄ KEÁT CAÁU CHÒU LÖÏC CHÍNH...................................................................... 12 HEÄ KEÁT CAÁU SAØN ........................................................................................... 12 KEÁT LUAÄN ....................................................................................................... 14 LÖÏA CHOÏN VAÄT LIEÄU ..................................................................................... 15 CAÙC TIEÂU CHUAÅN, QUY PHAÏM DUØNG TRONG TÍNH TOAÙN ....................... 15 LÖÏA CHOÏN SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC TIEÁT DIEÄN CAÙC CAÁU KIEÄN ..................... 15 LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN ....................................................... 16 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 16 CAÙC GIAÛ THUYEÁT DUØNG TRONG TÍNH TOAÙN NHAØ CAO TAÀNG .................. 16 PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC.......................................... 16 LÖÏA CHOÏN COÂNG CUÏ TÍNH TOAÙN ................................................................. 18 NOÄI DUNG TÍNH TOAÙN ................................................................................... 18 SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN ..................................................................................... 19 VAÄT LIEÄU ......................................................................................................... 19 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 20 CHÖÔNG 3. THIEÁT KEÁ BEÅ NÖÔÙC MAÙI ................................................................. 21 GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 3 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM I. 1. 2. II. 1. 2. 3. 4. III. 1. 2. 3. 4. IV. 1. 2. 3. 4. 5. V. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. VI. 1. 2. THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN ....................................................................................... 21 KÍCH THÖÔÙC SÔ BOÄ ....................................................................................... 21 VAÄT LIEÄU ......................................................................................................... 21 TÍNH TOAÙN NAÉP BEÅ....................................................................................... 21 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 21 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 21 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 22 TÍNH COÁT THEÙP.............................................................................................. 22 TÍNH TOAÙN THAØNH BEÅ................................................................................. 22 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 22 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 23 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 23 TÍNH COÁT THEÙP.............................................................................................. 23 TÍNH TOAÙN BAÛN ÑAÙY ................................................................................... 24 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 24 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 24 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 25 TÍNH COÁT THEÙP.............................................................................................. 25 KIEÅM TRA ÑOÄ VOÕNG BAÛN ÑAÙY ...................................................................... 25 TÍNH TOAÙN DAÀM ÑAÙY .................................................................................... 26 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 26 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 26 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 27 TÍNH COÁT THEÙP DOÏC ..................................................................................... 27 TÍNH COÁT THEÙP NGANG................................................................................ 27 TÍNH COÁT XIEÂN ............................................................................................... 28 KIEÅM TRA ÑOÄ VOÕNG DAÀM ÑAÙY ..................................................................... 28 KIEÅM TRA BEÀ ROÄNG KHE NÖÙT THAØNH VAØ ÑAÙY BEÅ ................................... 29 CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT ......................................................................................... 29 KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN ..................................................................................... 31 CHÖÔNG 4. THIEÁT KEÁ CAÀU THANG .................................................................... 32 I. 1. 2. 3. II. 1. 2. III. 1. 2. 3. 4. 5. 6. SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN ....................................................................................... 32 KÍCH THÖÔÙC SÔ BOÄ ....................................................................................... 32 VAÄT LIEÄU ......................................................................................................... 32 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 33 TÍNH TOAÙN BAÛN THANG ............................................................................... 34 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 34 TÍNH COÁT THEÙP.............................................................................................. 35 TÍNH TOAÙN DAÀM THANG (200X300) ............................................................ 36 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 36 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 36 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 36 TÍNH COÁT THEÙP DOÏC ..................................................................................... 36 TÍNH COÁT THEÙP NGANG................................................................................ 37 TÍNH COÁT XIEÂN ............................................................................................... 37 GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 4 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 CHÖÔNG 5. THIEÁT KEÁ SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH ................................................... 38 I. 1. 2. 3. II. 1. 2. 3. 4. 5. 6. SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN ....................................................................................... 38 KÍCH THÖÔÙC SÔ BOÄ ....................................................................................... 38 VAÄT LIEÄU ......................................................................................................... 38 TAÛI TROÏNG ..................................................................................................... 38 TÍNH TOAÙN SAØN KHOÂNG DAÀM ...................................................................... 39 SÔ ÑOÀ TÍNH..................................................................................................... 39 CAÙC TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI TROÏNG .................................................................... 40 XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC......................................................................................... 41 TÍNH COÁT THEÙP.............................................................................................. 42 KIEÅM TRA ÑOÄ BIEÁN DAÏNG ............................................................................. 45 KIEÅM TRA KHAÛ NAÊNG CHOÁNG XUYEÂN THUÛNG ........................................... 45 CHÖÔNG 6. ÑAËC TRÖNG ÑOÄNG HOÏC COÂNG TRÌNH.......................................... 46 I. CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT .......................................................................................... 46 II. TÍNH TOAÙN CAÙC DAÏNG DAO ÑOÄNG RIEÂNG ................................................. 47 III. NHAÄN XEÙT..................................................................................................... 53 CHÖÔNG 7. TAÛI TROÏNG GIOÙ ................................................................................ 54 I. THAØNH PHAÀN GIOÙ TÓNH.................................................................................. 54 II. THAØNH PHAÀN GIOÙ ÑOÄNG .............................................................................. 55 1. COÂNG THÖÙC XAÙC ÑÒNH ................................................................................. 55 2. KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN ..................................................................................... 57 CHÖÔNG 8. TAÛI TROÏNG ÑOÄNG ÑAÁT ................................................................... 59 I. II. 1. 2. III. 1. 2. IV. 1. 2. V. TOÅNG QUAN .................................................................................................... 59 PHAÛN ÖÙNG COÂNG TRÌNH DÖÔÙI TAÙC ÑOÄNG CUÛA ÑOÄNG ÑAÁT ..................... 59 PHOÅ PHAÛN ÖÙNG HEÄ 1 BAÄC TÖÏ DO................................................................. 59 PHOÅ PHAÛN ÖÙNG HEÄ NHIEÀU BAÄC TÖÏ DO ....................................................... 60 PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG ÑOÄNG ÑAÁT ................................... 63 PHÖÔNG PHAÙP ÑAÙNH GIAÙ GIAÙN TIEÁP.......................................................... 63 PHÖÔNG PHAÙP ÑAÙNH GIAÙ TRÖÏC TIEÁP......................................................... 64 MOÄT SOÁ TIEÂU CHUAÅN XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG ÑOÄNG ÑAÁT ......................... 65 TIEÂU CHUAÅN KHAÙNG CHAÁN MÓ UBC-97 ........................................................ 65 TIEÂU CHUAÅN KHAÙNG CHAÁN NGA CHNΠ II-7-81 ........................................... 67 TÍNH TOAÙN TAÛI TROÏNG ÑOÄNG ÑAÁT.............................................................. 71 CHÖÔNG 9. TÍNH TOAÙN KEÁT CAÁU CHÒU LÖÏC ..................................................... 78 I. CAÙC TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI TROÏNG ..................................................................... 78 II. CAÁU TRUÙC TOÅ HÔÏP NOÄI LÖÏC ........................................................................ 80 GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 5 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 III. SÔ ÑOÀ TÍNH................................................................................................... 81 IV. XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC....................................................................................... 81 V. TÍNH TOAÙN DAÀM BIEÂN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH (LAÀU 10) ...................................... 82 1. SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN ....................................................................................... 82 2. TÍNH COÁT THEÙP DOÏC ..................................................................................... 82 3. TÍNH COÁT THEÙP NGANG................................................................................ 82 VI. TÍNH TOAÙN VAÙCH CÖÙNG.............................................................................. 85 1. QUAN NIEÄM TÍNH VAÙCH CÖÙNG ..................................................................... 85 2. TÍNH COÁT THEÙP DOÏC ..................................................................................... 86 3. TÍNH COÁT THEÙP NGANG................................................................................ 87 4. KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN ..................................................................................... 87 5. NHAÄN XEÙT ....................................................................................................... 94 VII. TÍNH TOAÙN COÄT .......................................................................................... 95 1. TÍNH COÁT THEÙP DOÏC ..................................................................................... 95 2. SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN ....................................................................................... 96 3. BOÁ TRÍ COÁT THEÙP DOÏC.................................................................................. 97 4. TÍNH COÁT THEÙP NGANG................................................................................ 97 CHÖÔNG 10. NEÀN MOÙNG ..................................................................................... 98 I. ÑIEÀU KIEÄN ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH............................................................... 98 1. ÑÒA TAÀNG ........................................................................................................ 98 2. ÑAÙNH GIAÙ ÑIEÀU KIEÄN ÑÒA CHAÁT ................................................................... 99 3. LÖÏA CHOÏN MAËT CAÉT ÑÒA CHAÁT ÑEÅ TÍNH MOÙNG ......................................... 99 4. ÑAÙNH GIAÙ ÑIEÀU KIEÄN ÑÒA CHAÁT THUYÛ VAÊN ................................................ 99 5. LÖÏA CHOÏN GIAÛI PHAÙP NEÀN MOÙNG ............................................................... 99 II. THIEÁT KEÁ MOÙNG M5 (DÖÔÙI VAÙCH D07) ...................................................... 100 1. CAÙC LOAÏI TAÛI TROÏNG DUØNG ÑEÅ TÍNH TOAÙN............................................. 100 2. CAÙC GIAÛ THIEÁT TÍNH TOAÙN ......................................................................... 101 3. SÔ BOÄ XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC ÑAØI MOÙNG ................................................ 101 PHÖÔNG AÙN 1. COÏC BEÂTOÂNG COÁT THEÙP ÑUÙC SAÜN ........................................ 102 4. CAÁU TAÏO COÏC .............................................................................................. 102 5. SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC .............................................................................. 102 6. XAÙC ÑÒNH SOÁ LÖÔÏNG COÏC.......................................................................... 103 7. KIEÅM TRA LÖÏC TAÙC DUÏNG LEÂN COÏC .......................................................... 104 PHÖÔNG AÙN 2. COÏC KHOAN NHOÀI .................................................................... 105 8. CAÁU TAÏO COÏC .............................................................................................. 105 9. SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC KHOAN NHOÀI ....................................................... 105 10. XAÙC ÑÒNH SOÁ LÖÔÏNG COÏC ........................................................................ 106 11. KIEÅM TRA LÖÏC TAÙC DUÏNG LEÂN COÏC ........................................................ 107 12. PHAÂN TÍCH LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN MOÙNG............................................. 108 KEÁT LUAÄN ........................................................................................................... 109 13. KIEÅM TRA THEO ÑIEÀU KIEÄN BIEÁN DAÏNG .................................................. 110 14. TÍNH TOAÙN VAØ CAÁU TAÏO ÑAØI COÏC ............................................................ 113 III. THIEÁT KEÁ MOÙNG LOÕI THANG M6 ............................................................... 115 1. QUAN NIEÄM TÍNH TOAÙN ............................................................................... 115 2. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG ................................................................................. 115 GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 6 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 CAÙC LOAÏI TAÛI TROÏNG DUØNG ÑEÅ TÍNH TOAÙN............................................. 116 CAÁU TAÏO COÏC .............................................................................................. 117 SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC KHOAN NHOÀI ....................................................... 117 XAÙC ÑÒNH SOÁ LÖÔÏNG COÏC.......................................................................... 119 KIEÅM TRA LÖÏC TAÙC DUÏNG LEÂN COÏC .......................................................... 120 KIEÅM TRA THEO ÑIEÀU KIEÄN BIEÁN DAÏNG .................................................... 121 TÍNH TOAÙN VAØ CAÁU TAÏO ÑAØI COÏC .............................................................. 124 CHÖÔNG 11. KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH TOÅÂNG THEÅ COÂNG TRÌNH........................... 126 I. KIEÅM TRA CHUYEÅN VÒ ÑÆNH......................................................................... 126 II. KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH TOÅNG THEÅ .................................................................. 126 1. KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH LAÄT ............................................................................... 126 2. KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH TRÖÔÏT ......................................................................... 129 PHAÀN BA. THI COÂNG CHÖÔNG 12. THI COÂNG COÏC KHOAN NHOÀI ..................................................... 130 I. 1. 2. 3. 4. 5. II. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. GIAÛI PHAÙP MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI .......................................................... 130 NHAÉC LAÏI VEÀ LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN MOÙNG ........................................... 130 SOÁ LIEÄU THIEÁT KEÁ ........................................................................................ 130 VAÄT LIEÄU ....................................................................................................... 130 CAÙC TIEÂU CHUAÅN THI COÂNG COÏC KHOAN NHOÀI ...................................... 130 CHOÏN MAÙY THI COÂNG COÏC ......................................................................... 131 TRÌNH TÖÏ THI COÂNG COÏC KHOAN NHOÀI .................................................... 132 TAÏO LOÃ .......................................................................................................... 132 GIÖÕ THAØNH LOÃ .............................................................................................. 133 LAØM SAÏCH HOÁ KHOAN................................................................................. 135 GIA COÂNG COÁT THEÙP VAØ HAÏ COÁT THEÙP.................................................... 136 ÑOÅ BEÂTOÂNG ................................................................................................. 137 LAÁP ÑAÁT ÑAÀU COÏC....................................................................................... 138 HOAØN THAØNH COÏC ...................................................................................... 138 KIEÅM TRA CHAÁT LÖÔÏNG COÏC ..................................................................... 139 CHÖÔNG 13. THI COÂNG BEÂTOÂNG TOAØN KHOÁI................................................. 141 I. II. 1. 2. 3. 4. III. KHAÙI QUAÙT QUAÙ TRÌNH THI COÂNG.............................................................. 141 COÂNG TAÙC COÁP PHA................................................................................... 141 YEÂU CAÀU KYÕ THUAÄT CHUNG....................................................................... 141 COÂNG TAÙC COÁP PHA ÑAØI MOÙNG ................................................................ 142 COÂNG TAÙC COÁP PHA VAÙCH CÖÙNG ............................................................. 145 COÂNG TAÙC COÁP PHA DAÀM, SAØN ................................................................. 147 COÂNG TAÙC COÁT THEÙP ............................................................................... 151 GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 7 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM 1. 2. 3. IV. 1. 2. 3. THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 YEÂU CAÀU KYÕ THUAÄT CHUNG....................................................................... 151 COÂNG TAÙC COÁT THEÙP DAÀM, SAØN ............................................................... 152 COÂNG TAÙC COÁT THEÙP COÄT VAÙCH.............................................................. 153 COÂNG TAÙC BEÂTOÂNG TOAØN KHOÁI .............................................................. 154 PHAÂN ÑÔÏT, PHAÂN ÑOAÏN ............................................................................. 154 COÂNG TAÙC THI COÂNG BEÂTOÂNG TOAØN KHOÁI ............................................. 155 CHOÏN MAÙY THI COÂNG BEÂTOÂNG TOAØN KHOÁI ............................................. 157 CHÖÔNG 14. AN TOAØN LAO ÑOÄNG ................................................................... 161 I. II. III. IV. 1. 2. 3. 4. 5. 6. V. 1. 2. 3. TOÅNG QUAN .................................................................................................. 161 AN TOAØN LAO ÑOÄNG TRONG THI COÂNG MOÙNG COÏC ............................... 161 AN TOAØN LAO ÑOÄNG TRONG THI COÂNG PHAÀN NGAÀM ............................ 161 AN TOAØN LAO ÑOÄNG TRONG THI COÂNG BEÂTOÂNG .................................. 161 LAÉP DÖÏNG, THAÙO DÔÕ DAØN GIAÙO ................................................................ 161 GIA COÂNG, LAÉP DÖÏNG COÁP PHA ................................................................ 162 GIA COÂNG, LAÉP DÖÏNG COÁT THEÙP .............................................................. 162 ÑOÅ VAØ ÑAÀM BEÂTOÂNG................................................................................... 163 BAÛO DÖÔÕNG BEÂTOÂNG ................................................................................. 163 THAÙO DÔÕ COÁP PHA ...................................................................................... 163 AN TOAØN LAO ÑOÄNG TRONG THI COÂNG HOAØN THIEÄN ............................. 164 XAÂY TÖÔØNG .................................................................................................. 164 TOÂ .................................................................................................................. 164 SÔN ............................................................................................................... 164 CAÙC TAØI LIEÄU THAM KHAÛO ............................................................................... 165 GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 8 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 CHÖÔNG 1. TOÅNG QUAN VEÀ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH I. NHU CAÀU XAÂY DÖÏNG COÂNG TRÌNH Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, möùc ñoä ñoâ thò hoùa ngaøy caøng taêng, möùc soáng vaø nhu caàu cuûa ngöôøi daân ngaøy caøng ñöôïc naâng cao keùo theo nhu caàu aên ôû, nghæ ngôi, giaûi trí ôû moät möùc cao hôn, tieän nghi hôn. Maët khaùc vôùi xu höôùng hoäi nhaäp, coâng nghieäp hoaù hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc hoaø nhaäp vôùi xu theá phaùt trieån cuûa thôøi ñaïi neân söï ñaàu tö xaây döïng caùc coâng trình nhaø ôû cao taàng thay theá caùc coâng trình thaáp taàng, caùc khu daân cö ñaõ xuoáng caáp laø raát caàn thieát. Vì vaäy chung cö An Phuù ra ñôøi nhaèm ñaùp öùng nhu caàu ôû cuûa ngöôøi daân cuõng nhö thay ñoåi boä maët caûnh quan ñoâ thò töông xöùng vôùi taàm voùc cuûa moät ñaát nöôùc ñang treân ñaø phaùt trieån. Hình 1. Phoái caûnh keát caáu coâng trình. II. ÑÒA ÑIEÅM XAÂY DÖÏNG COÂNG TRÌNH Toïa laïc taïi trung taâm khu ñoâ thò môùi Thaûo Ñieàn, quaän 2, coâng trình naèm ôû vò trí thoaùng vaø ñeïp, taïo ñieåm nhaán ñoàng thôøi taïo neân söï haøi hoaø hôïp lyù vaø hieän ñaïi cho toång theå quy hoaïch khu daân cö. Coâng trình naèm treân truïc ñöôøng giao thoâng chính thuaän lôïi cho vieäc cung caáp vaät tö vaø giao thoâng ngoaøi coâng trình. Heä thoáng caáp ñieän, caáp nöôùc trong khu vöïc ñaõ hoaøn thieän ñaùp öùng toát caùc yeâu caàu cho coâng taùc xaây döïng. Khu ñaát xaây döïng coâng trình baèng phaúng, hieän traïng khoâng coù coâng trình cuõ, khoâng coù coâng trình ngaàm beân döôùi ñaát neân raát thuaän lôïi cho coâng vieäc thi coâng vaø boá trí toång bình ñoà. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 9 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 III. GIAÛI PHAÙP KIEÁN TRUÙC 1. MAËT BAÈNG VAØ PHAÂN KHU CHÖÙC NAÊNG Maët baèng coâng trình hình chöù nhaät, chieàu daøi 50,9 m, chieàu roäng 28,0 m chieám dieän tích ñaát xaây döïng laø 1425 m2. Coâng trình goàm 18 taàng vaø 1 taàng haàm. Coát ±0,00 m ñöôïc choïn ñaët taïi maët saøn taàng treät. Maët ñaát töï nhieân taïi coát -1,50 m, maët saøn taàng haàm taïi coát -3,00 m. Chieàu cao coâng trình laø 59,5 m tính töø coát maët ñaát töï nhieân. Taàng haàm: thang maùy boá trí ôû giöõa, choã ñaäu xe oâtoâ xung quanh. Caùc heä thoáng kyõ thuaät nhö beå chöùa nöôùc sinh hoaït, traïm bôm, traïm xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc boá trí hôïp lyù giaûm toái thieåu chieàu daøi oáng daãn. Taàng haàm coù boá trí theâm caùc boä phaän kyõ thuaät veà ñieän nhö traïm cao theá, haï theá, phoøng quaït gioù. Taàng treät, taàng löûng: duøng laøm sieâu thò nhaèm phuïc vuï nhu caàu mua baùn, caùc dòch vuï giaûi trí... cho caùc hoä gia ñình cuõng nhö nhu caàu chung cuûa khu vöïc. Taàng kyõ thuaät: boá trí caùc phöông tieän kyõ thuaät, ñieàu hoøa, thieát bò thoâng tin… Taàng 3 – 18: boá trí caùc caên hoä phuïc vuï nhu caàu ôû. Nhìn chung giaûi phaùp maët baèng ñôn giaûn, taïo khoâng gian roäng ñeå boá trí caùc caên hoä beân trong, söû duïng loaïi vaät lieäu nheï laøm vaùch ngaên giuùp toå chöùc khoâng gian linh hoaït raát phuø hôïp vôùi xu höôùng vaø sôû thích hieän taïi, coù theå deå daøng thay ñoåi trong töông lai. 2. MAËT ÑÖÙNG Söû duïng, khai thaùc trieät ñeå neùt hieän ñaïi vôùi cöûa kính lôùn, töôøng ngoaøi ñöôïc hoaøn thieän baèng sôn nöôùc. 3. HEÄ THOÁNG GIAO THOÂNG Giao thoâng ngang trong moãi ñôn nguyeân laø heä thoáng haønh lang. Heä thoáng giao thoâng ñöùng laø thang boä vaø thang maùy, bao goàm 01 thang boä, 03 thang maùy trong ñoù coù 02 thang maùy chính vaø 01 thang maùy chôû haøng vaø phuïc vuï y teá coù kích thöôùc lôùn hôn. Thang maùy boá trí ôû chính giöõa nhaø, caên hoä boá trí xung quanh loõi phaân caùch bôûi haønh lang neân khoaûng ñi laïi laø ngaén nhaát, raát tieän lôïi, hôïp lyù vaø baûo ñaûm thoâng thoaùng. IV. GIAÛI PHAÙP KYÕÙ THUAÄT 1. HEÄ THOÁNG ÑIEÄN Heä thoáng tieáp nhaän ñieän töø heä thoáng ñieän chung cuûa khu ñoâ thò vaøo nhaø thoâng qua phoøng maùy ñieän. Töø ñaây ñieän ñöôïc daãn ñi khaép coâng trình thoâng qua maïng löôùi ñieän noäi boä. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 10 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 Ngoaøi ra khi bò söï coá maát ñieän coù theå duøng ngay maùy phaùt ñieän döï phoøng ñaët ôû taàng ngaàm ñeå phaùt. 2. HEÄ THOÁNG NÖÔÙC Nguoàn nöôùc ñöôïc laáy töø heä thoáng caáp nöôùc khu vöïc vaø daãn vaøo beå chöùa nöôùc ôû taàng haàm roài baèng heä bôm nöôùc töï ñoäng nöôùc ñöôïc bôm ñeán töøng phoøng thoâng qua heä thoáng gen chính ôû gaàn phoøng phuïc vuï. Giaûi phaùp keát caáu saøn laø saøn khoâng daàm, khoâng coù muõ coät, chæ ñoùng traàn ôû khu vöïc saøn veä sinh maø khoâng ñoùng traàn ôû caùc phoøng sinh hoaït vaø haønh lang nhaèm giaûm thieåu chieàu cao taàng neân heä thoáng oáng daãn nöôùc ngang vaø ñöùng ñöôïc nghieân cöùu vaø giaûi quyeát keát hôïp vôùi vieäc boá trí phoøng oác trong caên hoä thaät haøi hoøa. Sau khi xöû lyù, nöôùc thaûi ñöôïc ñaåy vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc chung cuûa khu vöïc. 3. THOÂNG GIOÙ CHIEÁU SAÙNG Boán maët cuûa coâng trình ñeàu coù bancol thoâng gioù chieáu saùng cho caùc phoøng. Ngoaøi ra coøn boá trí maùy ñieàu hoøa ôû caùc phoøng. 4. PHOØNG CHAÙY THOAÙT HIEÅM Coâng trình BTCT boá trí töôøng ngaên baèng gaïch roãng vöøa caùch aâm vöøa caùch nhieät. Doïc haønh lang boá trí caùc hoäp choáng chaùy baèng caùc bình khí CO2. Caùc taàng laàu ñeàu coù 3 caàu thang ñuû ñaûm baûo thoaùt ngöôøi khi coù söï coá veà chaùy noå. Beân caïnh ñoù treân ñænh maùi coøn coù beå nöôùc lôùn phoøng chaùy chöõa chaùy. 5. CHOÁNG SEÙT Choïn söû duïng heä thoáng thu seùt chuû ñoäng quaû caàu Dynasphere ñöôïc thieát laäp ôû taàng maùi vaø heä thoáng daây noái ñaát baèng ñoàng ñöôïc thieát keá ñeå toái thieåu hoùa nguy cô bò seùt ñaùnh. 6. HEÄ THOÁNG THOAÙT RAÙC Raùc thaûi ôû moãi taàng ñöôïc ñoå vaøo gen raùc ñöa xuoáng gian raùc, gian raùc ñöôïc boá trí ôû taàng haàm vaø coù boä phaän ñöa raùc ra ngoaøi. Gian raùc ñöôïc thieát keá kín ñaùo, kyõ caøng ñeå traùnh laøm boác muøi gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 11 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 CHÖÔNG 2. TOÅNG QUAN VEÀ KEÁT CAÁU COÂNG TRÌNH I. LÖÏA CHOÏN GIAÛI PHAÙP KEÁT CAÁU 1. HEÄ KEÁT CAÁU CHÒU LÖÏC CHÍNH Caên cöù vaøo sô ñoà laøm vieäc thì keát caáu nhaø cao taàng coù theå phaân loaïi nhö sau: - Caùc heä keát caáu cô baûn: Keát caáu khung, keát caáu töôøng chòu löïc, keát caáu loõi cöùng vaø keát caáu oáng. - Caùc heä keát caáu hoãn hôïp: Keát caáu khung-giaèng, keát caáu khung-vaùch, keát caáu oáng loõi vaø keát caáu oáng toå hôïp. - Caùc heä keát caáu ñaëc bieät: Heä keát caáu coù taàng cöùng, heä keát caáu coù daàm truyeàn, keát caáu coù heä giaèng lieân taàng vaø keát caáu coù khung gheùp. Moãi loaïi keát caáu treân ñeàu coù nhöõng öu nhöôïc ñieåm rieâng tuøy thuoäc vaøo nhu caàu vaø khaû naêng thi coâng thöïc teá cuûa töøng coâng trình. Trong ñoù keát caáu töôøng chòu löïc (hay coøn goïi laø vaùch cöùng) laø moät heä thoáng töôøng vöøa laøm nhieäm vuï chòu taûi troïng ñöùng vöøa laø heä thoáng chòu taûi troïng ngang. Ñaây laø loaïi keát caáu maø theo nhieàu taøi lieäu nöôùc ngoaøi ñaõ chæ ra raèng raát thích hôïp cho caùc chung cö cao taàng. Öu ñieåm noåi baät cuûa heä keát caáu naøy laø khoâng caàn söû duïng heä thoáng daàm saøn neân keát hôïp toái öu vôùi phöông aùn saøn khoâng daàm. Ñieàu naøy laøm cho khoâng gian beân trong nhaø trôû neân ñeïp ñeõ, khoâng bò heä thoáng daàm caûn trôû, do vaäy chieàu cao cuûa ngoâi nhaø giaûm xuoáng. Heä keát caáu töôøng chòu löïc keát hôïp vôùi heä saøn taïo thaønh moät heä hoäp nhieàu ngaên coù ñoä cöùng khoâng gian lôùn, tính lieàn khoái cao, ñoä cöùng phöông ngang toát khaû naêng chòu löïc lôùn, ñaët bieät laø taûi troïng ngang. Keát caáu vaùch cöùng coù khaû naêng chòu ñoäng ñaát toát. Theo keát quaû nghieân cöùu thieät haïi caùc traän ñoäng ñaát gaây ra, ví duï traän ñoäng ñaát vaøo thaùng 2/1971 ôû California, traän ñoäng ñaát thaùng 12/1972 ôû Nicaragoa, traän ñoäng ñaát naêm 1977 ôû Rumani… cho thaáy raèng coâng trình coù keát caáu vaùch cöùng chæ bò hö hoûng nheï trong khi caùc coâng trình coù keát caáu khung bò hoûng naëng hoaëc suïp ñoå hoaøn toaøn. Vì vaäy ñaây laø giaûi phaùp keát caáu ñöôïc choïn söû duïng cho coâng trình. 2. HEÄ KEÁT CAÁU SAØN Trong coâng trình heä saøn coù aûnh höôûng raát lôùn tôùi söï laøm vieäc khoâng gian cuûa keát caáu. Vieäc löïa choïn phöông aùn saøn hôïp lyù laø raát quan troïng. Do vaäy, caàn phaûi coù söï phaân tích ñuùng ñeå löïa choïn ra phöông aùn phuø hôïp vôùi keát caáu cuûa coâng trình. Ta xeùt caùc phöông aùn saøn sau: a) Heä saøn söôøn Caáu taïo bao goàm heä daàm vaø baûn saøn. Öu ñieåm: - Tính toaùn ñôn giaûn. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 12 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 - Ñöôïc söû duïng phoå bieán ôû nöôùc ta vôùi coâng ngheä thi coâng phong phuù neân thuaän tieän cho vieäc löïa choïn coâng ngheä thi coâng. Nhöôïc ñieåm: - Chieàu cao daàm vaø ñoä voõng cuûa baûn saøn raát lôùn khi vöôït khaåu ñoä lôùn, daãn ñeán chieàu cao taàng cuûa coâng trình lôùn neân gaây baát lôïi cho keát caáu coâng trình khi chòu taûi troïng ngang vaø khoâng tieùt kieäm chi phí vaät lieäu. - Khoâng tieát kieäm khoâng gian söû duïng. b) Heä saøn oâ côø Caáu taïo goàm heä daàm vuoâng goùc vôùi nhau theo hai phöông, chia baûn saøn thaønh caùc oâ baûn keâ boán caïnh coù nhòp beù, theo yeâu caàu caáu taïo khoaûng caùch giöõa caùc daàm khoâng quaù 2m. Öu ñieåm: - Traùnh ñöôïc coù quaù nhieàu coät beân trong neân tieát kieäm ñöôïc khoâng gian söû duïng vaø coù kieán truùc ñeïp,thích hôïp vôùi caùc coâng trình yeâu caàu thaåm myõ cao vaø khoâng gian söû duïng lôùn nhö hoäi tröôøng, caâu laïc boä... Nhöôïc ñieåm: - Khoâng tieát kieäm, thi coâng phöùc taïp. - Khi maët baèng saøn quaù roäng caàn phaûi boá trí theâm caùc daàm chính. Vì vaäy, noù cuõng khoâng traùnh ñöôïc nhöõng haïn cheá do chieàu cao daàm chính phaûi lôùn ñeå giaûm ñoä voõng. c) Saøn khoâng daàm (khoâng coù muõ coät) Caáu taïo goàm caùc baûn keâ tröïc tieáp leân coät. Öu ñieåm: - Chieàu cao keát caáu nhoû neân giaûm ñöôïc chieàu cao coâng trình. - Tieát kieäm ñöôïc khoâng gian söû duïng. - Deã phaân chia khoâng gian. - Deã boá trí heä thoáng kyõ thuaät ñieän, nöôùc… - Thích hôïp vôùi nhöõng coâng trình coù khaåu ñoä vöøa. - Vieäc thi coâng phöông aùn naøy nhanh hôn so vôùi phöông aùn saøn daàm bôûi khoâng phaûi maát coâng gia coâng coáp pha, coât theùp daàm, coát theùp ñöôïc ñaët töông ñoái ñònh hình vaø ñôn giaûn, vieäc laép döïng vaùn khuoân vaø coáp pha cuõng ñôn giaûn. - Do chieàu cao taàng giaûm neân thieát bò vaän chuyeån ñöùng cuõng khoâng caàn yeâu caàu cao, coâng vaän chuyeån ñöùng giaûm neân giaûm giaù thaønh. - Taûi troïng ngang taùc duïng vaøo coâng trình giaûm do coâng trình coù chieàu cao giaûm so vôùi phöông aùn saøn daàm. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 13 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 Nhöôïc ñieåm: - Trong phöông aùn naøy caùc coät khoâng ñöôïc lieân keát vôùi nhau ñeå taïo thaønh khung do ñoù ñoä cöùng nhoû hôn nhieàu so vôùi phöông aùn saøn daàm, do vaäy khaû naêng chòu löïc theo phöông ngang phöông aùn naøy keùm hôn phöông aùn saøn daàm, chính vì vaäy taûi troïng ngang haàu heát do vaùch chòu vaø taûi troïng ñöùng do coät chòu. - Saøn phaûi coù chieàu daøy lôùn ñeå ñaûm baûo khaû naêng chòu uoán vaø choáng choïc thuûng do ñoù daãn ñeán taêng khoái löôïng saøn. d) Saøn khoâng daàm öùng löïc tröôùc Öu ñieåm: Ngoaøi caùc ñaëc ñieåm chung cuûa phöông aùn saøn khoâng daàm thì phöông aùn saøn khoâng daàm öùng löïc tröôùc seõ khaéc phuïc ñöôïc moät soá nhöôïc ñieåm cuûa phöông aùn saøn khoâng daàm: - Giaûm chieàu daøy saøn khieán giaûm ñöôïc khoái löôïng saøn daãn tôùi giaûm taûi troïng ngang taùc duïng vaøo coâng trình cuõng nhö giaûm taûi troïng ñöùng truyeàn xuoáng moùng. - Taêng ñoä cöùng cuûa saøn leân, khieán cho thoaû maõn veà yeâu caàu söû duïng bình thöôøng. - Sô ñoà chòu löïc trôû neân toái öu hôn do coát theùp öùng löïc tröôùc ñöôïc ñaët phuø hôïp vôùi bieåu ñoà moâmen do tính taûi gaây ra, neân tieát kieäm ñöôïc coát theùp. Nhöôïc ñieåm: Tuy khaéc phuïc ñöôïc caùc öu ñieåm cuûa saøn khoâng daàm thoâng thöôøng nhöng laïi xuaát hieän moät soá khoù khaên cho vieäc choïn löïa phöông aùn naøy nhö sau: - Thieát bò thi coâng phöùc taïp hôn, yeâu caàu vieäc cheá taïo vaø ñaët coát theùp phaûi chính xaùc do ñoù yeâu caàu tay ngheà thi coâng phaûi cao hôn, tuy nhieân vôùi xu theá hieän ñaïi hoaù hieän nay thì ñieàu naøy seõ laø yeâu caàu taát yeáu. - Thieát bò giaù thaønh cao vaø coøn hieám do trong nöôùc chöa saûn xuaát ñöôïc. 3. KEÁT LUAÄN 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 löïa choïn nhö sau: - Keát caáu moùng coïc khoan nhoài, ñaøi baêng hay beø. - Keát caáu saøn khoâng daàm (khoâng coù muõ coät). - Keát caáu coâng trình laø keát caáu töôøng chòu löïc, bao goàm 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. Heä thoáng vaùch cöùng vaø coät vaùch ñöôïc ngaøm vaøo heä ñaøi. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 14 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 II. LÖÏA CHOÏN VAÄT LIEÄU - Vaät lieäu xaây coù cöôøng ñoä cao, troïng löôïng nhoû, khaû naêng choáng chaùy toát. - Vaät lieäu coù tính bieán daïng cao: Khaû naêng bieán daïng deûo cao coù theå boå sung cho tính naêng chòu löïc thaáp. - Vaät lieäu coù tính thoaùi bieán thaáp: Coù taùc duïng toát khi chòu taùc duïng cuûa taûi troïng laëp laïi (ñoäng ñaát, gioù baõo). - Vaät lieäu coù tính lieàn khoái cao: Coù taùc duïng trong tröôøng hôïp taûi troïng coù tính chaát laëp laïi khoâng bò taùch rôøi caùc boä phaän coâng trình. - Vaät lieäu coù giaù thaønh hôïp lyù. Nhaø cao taàng thöôøng coù taûi troïng raát lôùn. Neáu söû duïng caùc loaïi vaät lieäu treân taïo ñieàu kieän giaûm ñöôïc ñaùng keå taûi troïng cho coâng trình, keå caû taûi troïng ñöùng cuõng nhö taûi troïng ngang do löïc quaùn tính. Trong ñieàu kieän nöôùc ta hieän nay thì vaät lieäu BTCT hoaëc theùp laø loaïi vaät lieäu ñang ñöôïc caùc nhaø thieát keá söû duïng phoå bieán trong caùc keát caáu nhaø cao taàng. III. CAÙC TIEÂU CHUAÅN, QUY PHAÏM DUØNG TRONG TÍNH TOAÙN - Tieâu chuaån thieát keá keát caáu beâtoâng 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 thieát keá vaø thi coâng nhaø cao taàng TCXD 198:1997. IV. LÖÏA CHOÏN SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC TIEÁT DIEÄN CAÙC CAÁU KIEÄN - Choïn chieàu daøy caùc vaùch chòu löïc laø 400 mm, rieâng vaùch loõi thang choïn chieàu daøy laø 300 mm. - Choïn baûn saøn beâtoâng coát theùp toaøn khoái daøy 25 cm. - Choïn caàu thang daïng baûn coù chieàu daøy 12 cm. - Beå nöôùc maùi coù chieàu daøy baûn thaønh laø 16 cm, baûn ñaùy laø 20 cm, baûn naép laø 12 cm. Chieàu daøy saøn choïn döïa treân caùc yeâu caàu: khoâng bò choïc thuûng, ñaûm baûo cho giaû thuyeát saøn tuyeät ñoái cöùng trong maët phaúng cuûa noù (ñeå truyeàn taûi ngang, chuyeån vò…). Do ñoù trong caùc coâng trình nhaø cao taàng, chieàu daøy baûn saøn coù theå taêng ñeán 50% so vôùi caùc coâng trình khaùc maø saøn chæ chòu taûi ñöùng. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 15 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 V. LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN 1. SÔ ÑOÀ TÍNH Trong giai ñoaïn hieän nay, nhôø söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa maùy tính ñieän töû, ñaõ coù nhöõng thay ñoåi quan troïng trong caùch nhìn nhaän phöông phaùp tính toaùn coâng trình. Khuynh höôùng ñaëc thuø hoaù vaø ñôn giaûn hoaù caùc tröôøng hôïp rieâng leû ñöôïc thay theá baèng khuynh höôùng toång quaùt hoaù. Ñoàng thôøi khoái löôïng tính toaùn soá hoïc khoâng coøn laø moät trôû ngaïi nöõa. Caùc phöông phaùp môùi coù theå duøng caùc sô ñoà tính saùt vôùi thöïc teá hôn, coù theå xeùt tôùi söï laøm vieäc phöùc taïp cuûa keát caáu vôùi caùc moái quan heä phuï thuoäc khaùc nhau trong khoâng gian. Vieäc tính toaùn keát caáu nhaø cao taàng neân aùp duïng nhöõng coâng ngheä môùi ñeå coù theå söû duïng moâ hình khoâng gian nhaèm taêng möùc ñoä chính xaùc vaø phaûn aùnh söï laøm vieäc cuûa coâng trình saùt vôùi thöïc teá hôn. 2. CAÙC GIAÛ THUYEÁT DUØNG TRONG TÍNH TOAÙN NHAØ CAO TAÀNG Saøn laø tuyeät ñoái cöùng trong maët phaúng cuûa noù (maët phaúng ngang) vaø lieân keát ngaøm vôùi caùc phaàn töû coät, 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. 3. PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN 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 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 taát caû caùc baøi toaùn. Hieän nay ta coù caùc phaàn meàm trôï giuùp cho vieäc giaûi quyeát caùc baøi toaùn keát caáu nhö ETABS, SAP, STAAD... 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 phaân boá lieân tuïc theo chieàu cao. Khi giaûi quyeát baøi toaùn naøy ta thöôøng GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 16 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 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 caùc phöông phaùp keå treân, phöông phaùp phaàn töû höõu haïn hieän ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn caû do nhöõng öu ñieåm cuûa noù cuõng nhö söï hoã trôï ñaéc löïc cuûa moät soá phaàn meàm tính toaùn döïa treân cô sôû phöông phaùp tính toaùn naøy. Theo 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. Thuaät 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. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 17 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 4. LÖÏA CHOÏN COÂNG CUÏ TÍNH TOAÙN a) Phaàn meàm ETABS 8.5.0 Duøng ñeå giaûi noäi löïc vaø phaân tích ñoäng cho heä coâng trình bao goàm caùc daïng vaø giaù trò dao ñoäng, kieåm tra caùc daïng öùng xöû cuûa coâng trình khi chòu taûi troïng ñoäng ñaát. Do ETABS laø phaàn meàm phaân tích thieát keá keát caáu chuyeân cho nhaø cao taàng neân vieäc nhaäp vaø xöû lyù soá lieäu ñôn giaûn vaø nhanh hôn so vôùi caùc phaàn meàm khaùc. b) Phaàn meàm SAP 10.0.1 Duøng ñeå giaûi noäi löïc cho caùc caáu kieän ñôn giaûn cuûa heä keát caáu nhaèm ñôn giaûn hoaù trong quaù trình tính toaùn. c) Moät soá löu yù Khi söû duïng caùc phaàn meàm 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 khoái (solid): khi 3 phöông coù kích thuôùc gaàn nhö nhau, vaø coù kích thöôùc lôùn hôn nhieàu so vôùi caùc phaàn töû khaùc. Quan nieäm baûn, vaùch (shell): khi kích thöôùc 2 phöông lôùn hôn raát nhieàu so vôùi phöông coøn laïi. Quan nieäm thanh (frame): khi kích thöôùc 2 phöông nhoû hôn raát nhieàu so vôùi phöông coøn laïi. Quan nieäm ñieåm (point): khi 3 phöông coù kích thuôùc gaàn nhö nhau, vaø coù kích thöôùc 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. 5. NOÄI DUNG TÍNH TOAÙN Heä keát caáu nhaø cao taàng caàn ñöôïc tính toaùn caû veà tónh löïc, oån ñònh vaø ñoäng löïc. Caùc boä phaän keát caáu ñöôïc tính toaùn theo traïng thaùi giôùi haïn thöù nhaát (TTGH 1). Trong tröôøng hôïp ñaëc bieät do yeâu caàu söû duïng thì môùi tính toaùn theo traïng thaùi giôùi haïn thöù hai (TTGH 2). Khaùc vôùi nhaø thaáp taàng, trong thieát keá nhaø cao taàng thì tính chaát oån ñònh toång theå coâng trình ñoùng vai troø heát söùc quan troïng vaø caàn phaûi ñöôïc tính toaùn kieåm tra. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 18 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 VI. SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN 1. VAÄT LIEÄU Beâtoâng cho keát caáu beân treân vaø ñaøi coïc duøng maùc 400 vôùi caùc chæ tieâu nhö sau: - Khoái löôïng rieâng: γ = 2,5 T/m3 - Cöôøng ñoä tính toaùn: Rn = 170 kG/cm2 - Cöôøng ñoä chòu keùo tính toaùn: Rk = 12 kG/cm2 - Moâñun ñaøn hoài: Eb = 330.103 kG/cm2 Beâtoâng coïc khoan nhoài duøng maùc 250 vôùi caùc chæ tieâu nhö sau: - Khoái löôïng rieâng: γ = 2,5 T/m3 - Cöôøng ñoä tính toaùn: Rn = 110 kG/cm2 - Cöôøng ñoä chòu keùo tính toaùn: Rk = 8,8 kG/cm2 - Moâñun ñaøn hoài: Eb = 265.103 kG/cm2 Coát theùp gaân φ≥10 cho keát caáu beân treân vaø ñaøi coïc duøng loaïi AIII vôùi caùc chæ tieâu: - Cöôøng ñoä chòu neùn tính toaùn: Ra’ = 3600 kG/cm2 - Cöôøng ñoä chòu keùo tính toaùn: Ra = 3600 kG/cm2 - Cöôøng ñoä tính coát theùp ngang: Rñ = 2800 kG/cm2 - Moâñun ñaøn hoài: Ea = 2,1.106 kG/cm2 Coát theùp gaân φ≥10 cho coïc khoan nhoài duøng loaïi AII vôùi caùc chæ tieâu: - Cöôøng ñoä chòu neùn tính toaùn: Ra’ = 2800 kG/cm2 - Cöôøng ñoä chòu keùo tính toaùn: Ra = 2800 kG/cm2 - Cöôøng ñoä tính coát theùp ngang: Rñ = 2200 kG/cm2 - Moâñun ñaøn hoài: Ea = 2,1.106 kG/cm2 Coát theùp trôn φ<10 duøng loaïi AI vôùi caùc chæ tieâu: - Cöôøng ñoä chòu neùn tính toaùn: Ra’ = 2300 kG/cm2 - Cöôøng ñoä chòu keùo tính toaùn: Ra = 2300 kG/cm2 - Cöôøng ñoä tính coát theùp ngang: Rñ = 1800 kG/cm2 - Moâñun ñaøn hoài: Ea = 2,1.106 kG/cm2 Vöõa ximaêng-caùt, gaïch xaây töôøng: γ = 1,8 T/m3 Gaïch laùt neàn ceramic: GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN γ = 2,0 T/m3 TRANG 19 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM ÑAÏI HOÏC KIEÁN TRUÙC TP HCM THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP KSXD KHOÙA 2002-2007 2. TAÛI TROÏNG Keát caáu nhaø cao taàng ñöôïc tính toaùn vôùi caùc loaïi taûi troïng chính sau ñaây: - Taûi troïng thaúng ñöùng (thöôøng xuyeân vaø taïm thôøi taùc duïng leân saøn). - Taûi troïng gioù (gioù tónh vaø neáu coù caû gioù ñoäng). - Taûi troïng ñoäng ñaát (cho caùc coâng trình xaây döïng trong vuøng coù ñoäng ñaát). Ngoaøi ra khi coù yeâu caàu keát caáu nhaø cao taàng cuõng caàn phaûi ñöôïc tính toaùn kieåm tra vôùi caùc tröôøng hôïp taûi troïng sau: - Do aûnh höôûng cuûa söï thay ñoåi nhieät ñoä. - Do aûnh höôûng cuûa töø bieán. - Do sinh ra trong quaù trình thi coâng. - Do aùp löïc cuûa nöôùc ngaàm vaø ñaát. Khaû naêng chòu löïc cuûa keát caáu caàn ñöôïc kieåm tra theo töøng toå hôïp taûi troïng, ñöôïc quy ñònh theo caùc tieâu chuaån hieän haønh. GVHD: NGUYEÃN KHAÉC MAÏN TRANG 20 SVTH: TRAÀN TUAÁN NAM