Thiết Kế Công Trình Pacific Place 83 Lý Thường Kiêt

Trêng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi s x©y dùng Khoa x©y dùng kho¸ 2005-2010 ®å ¸n tèt nghiƯp kü 1.4 HƯ kÕt cÊu chÞu lùc C«ng tr×nh lµ mét khèi cao tÇng gåm cã 11 tÇng nỉi vµ 5 tÇng hÇm, chiỊu cao tÝnh tõ cèt 0,00 ®Õn ®Ønh m¸i lµ 40 m. MỈt b»ng c«ng tr×nh h×nh h×nh ch÷ nhËt cã kÝch thíc: 70x70m. C«ng tr×nh cã 3 thang bé vµ 3 thang m¸y nªn kÕt cÊu dïng ®Ĩ tÝnh to¸n cã thĨ lµ: 1.4.1 HƯ kÕt cÊu v¸ch cøng vµ lâi cøng. HƯ kÕt cÊu v¸ch cøng cã thĨ ®ỵc bè trÝ thµnh hƯ thèng theo mét ph¬ng, hai ph¬ng hc liªn kÕt thµnh hƯ kh«ng gian gäi lµ lâi cøng. Lo¹i kÕt cÊu nµy cã kh¶ n¨ng chÞu lùc ngang tèt nªn thêng ®ỵc sư dơng cho c¸c c«ng tr×nh cao h¬n 20 tÇng. Tuy nhiªn hƯ thèng v¸ch cøng trong c«ng tr×nh lµ sù c¶n trë ®Ĩ t¹o kh«ng gian réng. 1.4.2 HƯ kÕt cÊu khung gi»ng (khung vµ v¸ch cøng) HƯ khung lâi chÞu lùc thêng ®ỵc sư dơng hiƯu qu¶ cho c¸c nhµ cã ®é cao trung b×nh vµ thËt lín, cã mỈt b»ng h×nh ch÷ nhËt hc h×nh vu«ng. Lâi cã thĨ ®Ỉt trong hc ngoµi biªn trªn mỈt b»ng. HƯ sµn c¸c tÇng ®ỵc gèi trùc tiÕp vµo têng lâi – hép hc hc qua c¸c hƯ cét trung gian. HƯ kÕt cÊu khung gi»ng ®ỵc t¹o ra b»ng sù kÕt hỵp hƯ thèng khung vµ hƯ thèng v¸ch cøng. HƯ thèng v¸ch cøng thêng ®ỵc t¹o ra t¹i khu vùc cÇu thang bé, cÇu thang m¸y, khu vƯ sinh chung hc ë c¸c têng biªn lµ khu vùc cã têng liªn tơc nhiỊu tÇng. HƯ thèng khung ®ỵc bè trÝ t¹i c¸c khu vùc cßn l¹i cđa ng«i nhµ. HƯ kÕt cÊu khung-gi»ng tá ra lµ kÕt cÊu tèi u cho nhiỊu lo¹i c«ng tr×nh cao tÇng. Lo¹i kÕt cÊu nµy sư dơng hiƯu qu¶ cho c¸c ng«i nhµ ®Õn 40 tÇng ®ỵc thiÕt kÕ cho vïng cã ®éng ®Êt ≤ cÊp 7. KÕt ln: Qua xem xÐt c¸c ®Ỉc ®iĨm c¸c hƯ kÕt cÊu chÞu lùc trªn ¸p dơng vµo ®Ỉc ®iĨm c«ng tr×nh vµ yªu cÇu kiÕn tróc em chän hƯ kÕt cÊu chÞu lùc cho c«ng tr×nh lµ hƯ kÕt cÊu khung gi»ng víi v¸ch ®ỵc bè trÝ lµ cÇu thang m¸y. §Ỉc ®iĨm cđa hƯ kÕt cÊu khung v¸ch: KÕt cÊu khung v¸ch lµ tỉ hỵp cđa 2 hƯ kÕt cÊu “kÕt cÊu khung vµ kÕt cÊu v¸ch cøng”.TËn dơng tÝnh u viƯt cđa mçi lo¹i,võa cã thĨ cung cÊp mét kh«ng gian sư dơng kh¸ lín ®èi víi viƯc bè trÝ mỈt b»ng kiÕn tróc l¹i cã tÝnh n¨ng chèng lùc ngang tèt.V¸ch cøng trong kÕt cÊu khung v¸ch cã thĨ bè trÝ ®éc lËp,còng cã thĨ lỵi dơng v¸ch cđa giÕng thang m¸y.V× vËy lo¹i kÕt cÊu nµy ®· ®ỵc sư dơng réng r·i trong c¸c c«ng tr×nh. BiÕn d¹ng cđa kÕt cÊu khung v¸ch lµ biÕn d¹ng c¾t n: BiÕn d¹ng cđa kÕt cÊu khung lµ biÕn d¹ng c¾t,biÕn d¹ng t¬ng ®èi gi÷a c¸c tÇng bªn trªn nhá,bªn díi lín .BiÕn d¹ng cđa v¸ch cøng lµ biÕn d¹ng n cong ,biÕn d¹ng t¬ng ®èi gi÷a c¸c tÇng bªn trªn lín,bªn díi nhá .§èi víi kÕt cÊu khung v¸ch do ®iỊu tiÕt biÕn d¹ng cđa hai lo¹i kÕt cÊu nµy cïng lµm viƯc t¹o thµnh biÕn d¹ng c¾t n ,tõ ®ã gi¶m tØ lƯ biÕn d¹ng 11 ®Ị tµi : c«ng tr×nh pacific place 83 lý th êng kiƯt hµ néi Svth : ®Ỉng tiÕn thµnh Trêng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi s x©y dùng Khoa x©y dùng kho¸ 2005-2010 ®å ¸n tèt nghiƯp kü t¬ng ®èi gi÷a c¸c tÇng cđa kÕt cÊu vµ tØ lƯ chun vÞ cđa ®iĨm ®Ønh lµm t¨ng ®é cøng bªn cđa kÕt cÊu . T¶i träng ngang chđ u do kÕt cÊu v¸ch chÞu.Tõ ®Ỉc ®iĨm chÞu lùc cã thĨ thÊy ®é cøng chèng n cđa v¸ch lín h¬n nhiỊu ®é cøng chèng n cđa khung trong kÕt cÊu khung – v¸ch díi t¸c dơng cđa t¶i träng ngang. Nãi chung v¸ch cøng ®¶m nhËn trªn 80%,v× vËy lùc c¾t cđa tÇng mµ kÕt cÊu khung ph©n phèi díi t¸c ®éng cđa t¶i träng ngang ®ỵc ph©n phèi t¬ng ®èi ®Ịu theo chiỊu cao m«men n cđa cét dÇm t¬ng ®èi b»ng nhau, cã lỵi cho viƯc gi¶m kÝch thíc dÇm cét ,thn lỵi khi thi c«ng. 1.5 Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n hƯ kÕt cÊu S¬ ®å tÝnh lµ h×nh ¶nh ®¬n gi¶n ho¸ cđa c«ng tr×nh, ®ỵc lËp ra chđ u nh»m thùc hiƯn ho¸ kh¶ n¨ng tÝnh to¸n c¸c kÕt cÊu phøc t¹p. Nh vËy víi c¸ch tÝnh thđ c«ng, ngêi thiÕt kÕ bc ph¶i dïng c¸c s¬ ®å tÝnh to¸n ®¬n gi¶n, chÊp nhËn viƯc chia c¾t kÕt cÊu thµnh c¸c phÇn nhá h¬n b»ng c¸ch bá qua c¸c liªn kÕt kh«ng gian. §ång thêi sù lµm viƯc cđa vËt liƯu còng ®ỵc ®¬n gi¶n ho¸, cho r»ng nã lµm viƯc trong gian ®o¹n ®µn håi, tu©n theo ®Þnh lt Hooke. Trong giai ®o¹n hiƯn nay, nhê sù ph¸t triĨn m¹nh mÏ cđa m¸y tÝnh ®iƯn tư, ®· cã nh÷ng thay ®ỉi quan träng trong c¸ch nh×n nhËn ph ¬ng ph¸p tÝnh to¸n c«ng tr×nh. Khuynh híng ®Ỉc thï ho¸ vµ ®¬n gi¶n ho¸ c¸c trêng hỵp riªng lỴ ®ỵc thay thÕ b»ng khuynh híng tỉng qu¸t ho¸. §ång thêi khèi lỵng tin to¸n sè häc kh«ng cßn lµ mét trë ng¹i n÷a. C¸c ph¬ng ph¸p míi cã thĨ dïng c¸c s¬ ®å tÝnh s¸t víi thùc tÕ h¬n, cã thĨ xÐt tíi sù lµm viƯc phøc t¹p cđa kÕt cÊu víi c¸c mèi quan hƯ phơ thc kh¸c nhau trong kh«ng gian. VỊ ®é chÝnh x¸c cho phÐp vµ phï hỵp víi kh¶ n¨ng tÝnh to¸n hiƯn nay, ®å ¸n nµy sư dơng s¬ ®å tÝnh to¸n cha biÕn d¹ng(s¬ ®å ®µn håi). C¨n cø vµo gi¶i ph¸p kiÕn tróc, vµ c¸c b¶n vÏ kiÕn tróc ta ®i tÝnh to¸n kÕt cÊu cho ng«i nhµ theo s¬ ®å khung ph¼ng lµm viƯc theo 2 ph¬ng . ChiỊu cao c¸c tÇng : TÇng 1 cao 6,7 m, TÇng 2 cao 4m. TÇng 3 ®Õn tÇng m¸i cao 3,3 m, TÇng hÇm 1 cao 3,6 m, TÇng hÇm 2-5 cao 3m. HƯ kÕt cÊu gåm hƯ sµn BTCT toµn khèi, trong mçi « b¶n chÝnh cã bè trÝ dÇm phơ theo 2 ph¬ng däc, ngang nh»m ®ì têng vµ t¨ng ®é cøng cđa sµn vµ gi¶m chiỊu dµy tÝnh to¸n cđa sµn. Ngoµi ra ta bè trÝ c¸c dÇm ch¹y trªn c¸c ®Çu cét, liªn kÕt lâi thang m¸y vµ c¸c cét lµ b¶n sµn vµ c¸c dÇm (®ỵc tr×nh bµy râ h¬n ë phÇn tÝnh to¸n sµn tÇng ®iĨn h×nh). ®Ị tµi : c«ng tr×nh pacific place 83 lý th êng kiƯt hµ néi Svth : ®Ỉng tiÕn thµnh 12 Trêng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi s x©y dùng Khoa x©y dùng kho¸ 2005-2010 ®å ¸n tèt nghiƯp kü 1.6 T¶i träng 1.6.1 T¶i träng ®øng Gåm träng lỵng b¶n th©n kÕt cÊu vµ c¸c ho¹t t¶i t¸c dơng lªn sµn, m¸i. T¶i träng t¸c dơng lªn sµn, kĨ c¶ t¶i träng c¸c thiÕt bÞ, thiÕt bÞ vƯ sinh… ®Ịu qui vµ t¶i ph©n bè ®Ịu trªn diƯn tÝch « sµn. T¶i träng t¸c dơng lªn dÇm do sµn trun vµo, do têng bao trªn dÇm (220mm),têng ng¨n …, coi ph©n bè ®Ịu trªn dÇm. 1.6.2 T¶i träng ngang Gåm t¶i träng giã ®ỵc tÝnh theo tiªu chn t¶i träng vµ t¸c ®éng TCVN 2737-95 Do chiỊu cao c«ng tr×nh (tÝnh tõ cos ±0.000 ®Õn cos m¸i) lµ H =40m nªn kh«ng cÇn xÐt ®Õn thµnh phÇn ®éng cđa giã. 1.7 Néi lùc vµ chun vÞ §Ĩ x¸c ®Þnh néi lùc vµ chun vÞ, sư dơng ch¬ng tr×nh tÝnh kÕt cÊu SAP2000. §©y lµ mét ch¬ng tr×nh tÝnh to¸n kÕt cÊu rÊt m¹nh hiƯn nay vµ ®ỵc øng dơng kh¸ réng r·i ®Ĩ tÝnh to¸n kÕt cÊu c«ng tr×nh . LÊy kÕt qu¶ néi lùc vµ chun vÞ øng víi tõng ph¬ng ¸n t¶i träng. 1.8 Tỉ hỵp vµ tÝnh cèt thÐp Sư dơng ch¬ng tr×nh tù lËp b»ng ng«n ng÷ EXCEL. Ch¬ng tr×nh nµy cã u ®iĨm lµ tÝnh to¸n ®¬n gi¶n, ng¾n gän, dƠ dµng vµ thn tiƯn khi sư dơng. ®Ị tµi : c«ng tr×nh pacific place 83 lý th êng kiƯt hµ néi Svth : ®Ỉng tiÕn thµnh 13 Trêng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi s x©y dùng Khoa x©y dùng kho¸ 2005-2010 ®å ¸n tèt nghiƯp kü Ch¬ng 2 : x¸c ®Þnh s¬ bé kÕt cÊu c«ng tr×nh 2.1. Chän kÝch th íc sµn S¬ ®å mỈt b»ng kÕt cÊu ( Xem b¶n vÏ KC 01, 02 ). A B C D E f1 F k G1 m S7 S5 8 8 S11 S8 S6 S4 7 7 S3 S9 S12 6 6 S1 S13 S10 5 5 4 4 S14 3 3 2 2 S2 S1 1 1 A B C D E F G H k m mỈt b»ng kÕt cÊu tÇng hÇm 3 H×nh 1: MỈt b»ng kÕt cÊu tÇng hÇm ®iĨn h×nh. ChiỊu dµy b¶n x¸c ®Þnh s¬ bé theo c«ng thøc: h b= l. D m Trong ®ã: D = (0,8 ÷ 1,4) lµ hƯ sè phơ thc t¶i träng, lÊy D = 1. m: lµ hƯ sè phơ thc lo¹i b¶n. m = 30 ÷ 35 víi b¶n lo¹i dÇm. m = 40 ÷ 45 víi b¶n kª b«n c¹nh. ®Ị tµi : c«ng tr×nh pacific place 83 lý th êng kiƯt hµ néi Svth : ®Ỉng tiÕn thµnh 14 Trêng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi s x©y dùng Khoa x©y dùng kho¸ 2005-2010 ®å ¸n tèt nghiƯp kü l: lµ chiỊu dµi c¹nh ng¾n. 2. 1.1 Sµn tÇng hÇm ¤ sµn cã kÝch thíc lín nhÊt lµ 8,4x8,4m.   ⇒ h b = l. m = 8, 4.1.  40 ÷ 45 ÷ = ( 0,18 ÷ 0, 21) (m) D 1 1   ⇒ Chän s¬ bé kÝch thíc b¶n sµn lµ 20cm. 2.1.2 Sµn tÇng ®iĨn h×nh, tÇng m¸i V× kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a c¸c cét lµ 8,4m, ®Ĩ ®¶m b¶o c¸c « sµn lµm viƯc b×nh thêng ®é cøng cđa c¸c « sµn ph¶i lín nªn em chän gi¶i ph¸p sµn lµ sµn sên toµn khèi cã b¶n kª 4 c¹nh. ¤ sµn cã kÝch thíc lín nhÊt lµ 8,4x8,4m. Do cã nhiỊu « b¶n cã kÝch thíc vµ t¶i träng kh¸c nhau dÉn ®Õn cã chiỊu dµy b¶n sµn kh¸c nhau, nhng ®Ĩ thn tiƯn thi c«ng còng nh tÝnh to¸n ta thèng nhÊt chän mét chiỊu dµy b¶n sµn.   ⇒ h b = 0,8. m = 0,8.8,4. 40 ÷ 45  = ( 0,1488 ÷ 0,168) (m) D 1  2.2 1  ⇒ Chän s¬ bé kÝch thíc b¶n sµn lµ 16cm. Chän s¬ bé kÝch th íc dÇm : 1 ld . md ChiỊu réng dÇm ®ỵc chän theo c«ng thøc: b = ( 0,3 ÷ 0,5 ).h ChiỊu cao tiÕt diƯn dÇm ®ỵc chän theo c«ng thøc: h = Trong ®ã : md : hƯ sè ld : nhÞp cđa dÇm ®ang xÐt . §èi víi dÇm chÝnh md = 8 ÷ 12. §èi víi dÇm phơ m d = 12 ÷ 20 . C¸c dÇm chÝnh: NhÞp dÇm lín nhÊt lµ l d = 8,4m . 1 1 1  l d =  ÷ .8,4 = ( 0,7 ÷ 1,05) m ⇒ chän h = 0,8m . md  8 12  b = ( 0,3 ÷ 0,5).h = ( 0,3 ÷ 0,5).0,8 = ( 0,24 ÷ 0,4) m ⇒ chän b = 30(cm) . h= 2.3 Chän s¬ bé kÝch th íc cét : Ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh tiÕt diƯn s¬ bé cét : A = k. N Rb Trong ®ã : A – DiƯn tÝch tiÕt diƯn cét. ®Ị tµi : c«ng tr×nh pacific place 83 lý th êng kiƯt hµ néi Svth : ®Ỉng tiÕn thµnh 15 Trêng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi s x©y dùng Khoa x©y dùng kho¸ 2005-2010 ®å ¸n tèt nghiƯp kü N – Lùc nÐn ®ỵc tÝnh to¸n gÇn ®óng theo c«ng thøc. N = ms .q.Fs fs – diƯn tÝch mỈt sµn trun t¶i träng lªn cét ®ang xÐt ms – sè sµn phÝa trªn tiÕt diƯn ®ang xÐt q – t¶i träng t¬ng ®¬ng tÝnh trªn mçi mÐt vu«ng mỈt sµn trong ®ã gåm t¶i träng thêng xuyªn vµ t¶i träng t¹m thêi trªn b¶n sµn, träng lỵng dÇm, cét ®em tÝnh ra ph©n bè ®Ịu trªn sµn. §Ĩ ®¬n gi¶n cho tÝnh to¸n vµ theo kinh nghiƯm ta tÝnh N b»ng c¸ch ta cho t¶i träng ph©n bè ®Ịu lªn sµn lµ q =8 (kN/m2). Rb – Cêng ®é chÞu nÐn cđa vËt liƯu lµm cét. Bªt«ng cét cã cÊp bỊn B25, cã R bn = 14,5( MPa ) k: HƯ sè k = 0,9 ÷ 1,1 : chÞu nÐn ®óng t©m. k = 1,2 ÷ 1,5 : chÞu nÐn lƯch t©m. t­êng 60 2.3.1 Cét E1: cét e1 cét e1 1 2 DIƯN CHÞU T¶I CéT e1 TÇNG NGÇM Vµ C¸C TÇNG NỉI H×nh 2 ( ) 3,95 ) = 51,87 m 2 . 2 DiƯn trun t¶i lín nhÊt cho tÇng nỉi lµ : Fa = 8,4.4,2 = 35,28 m 2 N = 5.12.51,87 + 11.8.35,28 = 6216,8( kN ) . DiƯn trun t¶i lín nhÊt cho tÇng ngÇm lµ : Fa = 8,4.(4,2 + ( ) Bª t«ng cét sư dơng bªt«ng cÊp bỊn B25 cã R b = 14,5MPa = 14500kN / m 2 F = 1,3. 6216,8 = 0,557(m 2 ) . 14500 ®Ị tµi : c«ng tr×nh pacific place 83 lý th êng kiƯt hµ néi Svth : ®Ỉng tiÕn thµnh 16