Chng 1: Xây dựng Ngày nay, ngành xây dựng nói chung cũng nh- ngành xây dựng dân dụng nói riêng n-ớc ta đang trên đà phát triển rất mạnh. Một đất n-ớc muốn phát triển, tr-ớc hết phải nói đến một cở sở hạ tầng vững chắc và ổn định. Ngành xây dựng đóng góp một phần rất lớn vào việc xây dựng lên cơ sở hạ tầng đó từ hệ thống giao thông, đ-ờng xá đến hệ thống các nhà x-ởng, các công trình dân dụng v.v Bên cạnh đó là sự phát triển không ngừng của nền công nghệ thông tin. Tin học hóa sản xuất và đời sống đã đem lại nhiều thành quả to lớn trong việc cải tiến kĩ thuật cũng nh- trong đời sống hàng ngày. Hàng loạt các ứng dụng máy tính đã đ-ợc nghiên cứu và đ-a vào các ngành sản xuất khác nhau, đem lại sự tự động hóa và năng suất lao động rất cao. áp dụng tin học hóa sản xuất xây dựng không nằm ngoài sự phát triển rộng lớn của ngành công nghệ thông tin. Đối với ngành xây dựng, có một đặc tr-ng rất riêng, rất khác với các ngành kinh tê khác, đó là sản phẩm của ngành xây dựng. Điển hình đó là các công trình xây dựng, nó luôn gắn liền với địa điểm xây dựng, lại đ-ợc sản xuất chủ yếu ngoài trời, phụ thuộc rất nhiều vào môi tr-ờng. Bởi vậy việc áp dụng tin học để tự động hóa hoàn toàn sản xuất là rất khó khăn. Hầu hết các sản phẩm tin học ngày nay đ-ợc áp dụng vào ngành xây dựng là về công tác quản lí, tự động hóa thiết kế và thi công. Các phần mềm nổi tiếng đ-ợc áp dụng phải kể đến nh-: AutoCad (hỗ trợ thiết kế các bản vẽ kĩ thuật nói chung); Sap2000, Stadd, Etab (tính nội lực và thiết kế các công trình xây dựng); Project (quản lí lập dự án ) ở Việt Nam, ngành tin học xây dựng cũng đã có các b-ớc đi đáng kể. Hiện nay các công ty tin học xây dựng lớn của Việt Nam nh- công ty Hài Hòa, công ty tin học bộ xây dựng CIC và một số tổ chức hay cá nhân khác cũng đã cho ra đời một số phần mềm xây dựng giao diện tiềng Việt phục vụ cho công tác thiết kế nh-: FBT(Hài Hòa) , DT2000; RDW , MBW, MCW, KPW (CIC), Các phần mềm tiếng Việt có lợi thế là giao diện tiếng Việt và phù hợp với các yêu cầu thực tế trong sản xuất ở n-ớc ta, ví dụ nh- ở các phần mềm thiết kế n-ớc ngoài đều không đ-ợc cập nhật các tiêu chuẩn của Việt Nam. Bởi vậy trong t-ơng lai, ngành tin học xây dựng n-ớc ta còn phải tiếp tục phát triển mạnh mẽ hơn nữa để đáp ứng đ-ợc thực tế ngành xây dựng n-ớc ta. Là một sinh viên chuyên ngành Tin học Xây dựng dân dụng. Việc nhận thức thực tế ngành xây dựng n-ớc ta đã giúp em lựa chọn đề tài tốt nghiệp là: Thiết kế chung c- C16 Khu Đô thị Trung Yên và Lập ch-ơng trình dồn tải khung phẳng . Mục đích lựa chọn đề tài này thứ nhất là áp dụng kiến thức chuyên ngành xây dựng đã đ-ợc tích lũy vào việc thực hành thiết kế công trình nhà ở chung c- C16 Khu ĐT Trung Yên . Điều này sẽ giúp em củng cố kiến thức đã đ-ợc học và tạo điều kiện làm quen với công việc trong t-ơng lai. Thứ hai là lập một ch-ơng trình tự động dồn tải khung phẳng . Trong công tác thiết kế xây dựng nhà cao tầng, việc tính toán dồn tải th-ờng khá khó khăn và tốn nhiều thời gian. Do đó, ch-ơng trình này đ-ợc tạo ra với mục đích giảm bớt khối l-ợng công việc cho ng-ời thiết kế, tiết kiệm thời gian và công sức tính toán. Đó là lý do mà em đã lựa chọn để nghiên cứu và tr-ớc hết là áp dụng vào đề tài tốt nghiệp này của em. I. Tổng quan về thiết kế kết cấu nhà cao tầng I.1. Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng Một số đặc điểm cụ thể đ-ợc áp dụng trong đề tài tốt nghiệp Tải trọng và tác động nói chung Các loại tải trọng và tác động lên nhà cao tầng có thể kể đến đ-ợc chia ra: tải trọng th-ờng xuyên (tĩnh tải), tải trọng tạm thời (hoạt tải) và tải trọng đặc biệt. Tác động đ-ợc coi là tải trọng tạm thời (biến dạng nền, co ngót nhiệt độ, ). Các loại tải trọng này (không kể tải động đất) đ-ợc xác định theo TCVN2737:1995. Tải trọng động đất có thể xác định theo tiêu chuẩn SNEP-I-81. Tuy nhiên trong đề tài tốt nghiệp này công trình đ-ợc giao thiết kế không nằm trong vùng có động đất. Giảm tải trọng sử dụng (hoạt tải). Khi số tầng của nhà tăng lên, xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả các tầng sẽ giảm, nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của công trình cao tầng ng-ời ta có đ-a ra hệ số giảm tải. Qui định về hệ số giảm tải đực nêu cụ thể trong TCVN2737:1995 Tải trọng gió Tải trọng gió gồm hai thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động. Trong đó thành phần động đối với công trình cao d-ới 40 m ở địa hình A, B không cần tính đến. Một nhân tố chủ yếu trong thiết kế nhà cao tầng là tác động của tải trọng gió gây ra nội lực và chuyển vị rất lớn. Theo sự tăng lên của chiều cao, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh gây ra một số hậu quả bất lợi nh-: làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ làm ảnh h-ởng tới sự làm việc bình th-ờng của kết cấu ,gây tâm lý lo sơ cho ng-ời sử dụng (nh- làm nứt, gãy t-ờng và một số chi tiết trang trí) thậm chí gây phá hoại công trình. Mặt khác chuyển vị lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho con ng-ời khi làm việc và sinh sống trong đó. Qui định cụ thể về xác định tải trọng gió đ-ợc nêu ra trong TCVN2737:1995. I.2. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu Các giải pháp kết cấu. Việc lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho ngôi nhà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó có các yếu tố cơ bản là nh- : - Kích th-ớc, hình dáng của ngôi nhà (kiến trúc) - Yêu cầu công năng sử dụng - Vật liệu dùng để chế tạo Về mặt lý thuyết cơ bản có các giải pháp kết cấu chịu lực cho nhà nhiều tầng nh- sau: Hệ t-ờng chịu lực . Trong hệ này các cấu kiện chịu lực chủ yếu của nhà là các t-ờng c-ờng độ nhỏ, có tải trọng bản thân lớn. Khả năng truyền tải trọng ngang sang các bộ phận chịu lực khác kém do liên kết giữa t-ờng và sàn yếu, các t-ờng cứng làm việc nh- các công xôn có chiều cao tiết diện lớn nh-ng khả năng chịu tải trọng ngang kém. Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao nhỏ không thích hợp với vùng có tải trọng ngang lớn (gió, động đất .v.v.). Hệ khung chịu lực . Hệ này đ-ợc tạo thành từ các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm) liên kết cứng tại chỗ giao nhau giữa chung gọi là nút. Các khung phẳng lại liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian. Hệ kết cấu này khắc phục đ-ợc nh-ợc điểm của hệ t-ờng chịu lực là trọng l-ợng bản thân nhỏ làm việc tốt khi chịu tải trọng đứng . Nh-ợc điểm chính của hệ kết cấu này là không chịu đ-ợc tải trọng ngang khi tăng chiều cao nhà Hệ vách chịu lực . Vách chịu lực về mặt cấu tạo nh- là t-ờng chịu lực chỉ khác là vật liệu cấu tạo nên lõi là loại vật liệu (bê tông cốt thép ,cấu tạo từ thép có độ cứng t-ơng đ-ơng . v. v.)có độ bền cao hơn lên gọi là vách hay t-ờng cứng có khả năng chịu tải trọng đứng cũng nh- tải trọng ngang rất tốt nh-ng tốn kém vật liệu nên ít đ-ợc áp dụng độc lập. Hệ lõi chịu lực . Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất. Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng đ-ợc giải pháp bố trí giao thông. Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính -u việt thì hệ sàn của công trình phải có độ cứng đủ lớn để truyền tải trọng và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất l-ợng vị trí giao nhau giữa các cấu kiện. Hệ hộp chịu lực . Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn đ-ợc gối vào các kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng t-ờng ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong. Giải pháp này thích hợp cho các công trình có chiều cao lớn (th-ờng trên 80 tầng) Ngoài ra còn có các giải pháp hỗn hợp đang đ-ợc áp dụng rất phổ biến hiên nay của các kiểu trên nh-: - Hệ khung - t-ờng chịu lực - Hệ khung - lõi chịu lực - Hệ khung - hộp chịu lực - Hệ hộp - lõi chịu lực - Hệ khung - hộp - t-ờng chịu lực ở các hệ kết cấu hỗn hợp trong đó có sự hiện diện của khung, tuỳ theo cách làm việc của khung mà ta sẽ có sơ đồ giằng hoặc sơ đồ khung giằng. + Sơ đồ giằng . Khi khung chỉ chịu đ-ợc phần tải trọng thẳng đứng t-ơng ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng do các kết cấu cơ bản khác chịu (lõi, t-ờng, hộp ). Trong sơ đồ này tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột đều có độ cứng chống uốn bé vô cùng. + Sơ đồ khung giằng Khi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác. Trong tr-ờng hợp này khung có liên kết cứng tại các nút (khung cứng). . các kiểu trên nh-: - Hệ khung - t-ờng chịu lực - Hệ khung - lõi chịu lực - Hệ khung - hộp chịu lực - Hệ hộp - lõi chịu lực - Hệ khung - hộp - t-ờng chịu lực ở các hệ kết cấu hỗn hợp trong đó có. nhận thức thực tế ngành xây dựng n-ớc ta đã giúp em lựa chọn đề tài tốt nghiệp là: Thiết kế chung c- C16 Khu Đô thị Trung Yên và Lập ch-ơng trình dồn tải khung phẳng . Mục đích lựa chọn đề. kiến thức chuyên ngành xây dựng đã - c tích lũy vào việc thực hành thiết kế công trình nhà ở chung c- C16 Khu ĐT Trung Yên . Điều này sẽ giúp em củng cố kiến thức đã - c học và tạo điều