Đánh giá hiệu quả thiết kế sàn bê tông cốt thép nhà nhiều tầng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

24 30 0
  • Loading ...
1/24 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/04/2018, 20:57

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THÀNH CÔNG ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP NHÀ NHIỀU TẦNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD & CN Mã số: 60580208 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƯƠNG HỒI CHÍNH Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG Phản biện 2: TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa sau Đại học, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Nhu cầu xây dựng nhà nhiều tầng xu hướng cho đô thị phát triển Giải pháp kết cấu sàn cho nhà nhiều tầng xu sử dụng sàn bê tơng cốt thép mang lại hiệu cao, chi phí hợp lý, dễ thi cơng, vật liệu để xây dựng cung cấp dễ dàng sử dụng nguồn vật liệu địa phương Thành phố Quảng Ngãi đô thị loại 2, phát triển với tốc độ tương đối nhanh nên nhu cầu nhu cầu xây dựng nhà nhiều tầng lớn Trong thực tế thiết kế tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể nên phận kết cấu loại (sàn, dầm ) số cơng trình cơng năng, tính chất tải trọng thiết kế với giá trị khác Với mục tiêu nhằm đánh giá hiệu việc thiết kế hợp lý sàn bê tơng cốt thép có nhìn tổng qt khả chịu lực loại kết cấu Đề tài: “Đánh giá hiệu thiết kế sàn bê tông cốt thép nhà nhiều tầng địa bàn thành phố Quảng Ngãi” lựa chọn có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu vẽ thiết kế sàn bê tông cốt thép có, tính tốn lại yếu tố như: cách chọn bề dày sàn hàm lượng cốt thép bố trí sàn theo lý thuyết học, từ so sánh đánh giá Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: Sàn bê tông cốt thép nhà nhiều tầng + Phạm vi nghiên cứu: Các sàn cơng trình (có cơng năng, tính chất tải trọng, bê tơng cấp độ bền) địa bàn thành phố Quảng Ngãi 2 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết tính tốn loại sàn bê tơng cốt thép - Nghiên cứu vẽ thiết kế công trình thực tế thu thập địa bàn thành phố Quảng Ngãi, tính tốn lại theo lý thuyết học So sánh, nhận xét, kết luận, kiến nghị đề xuất Bố cục luận văn - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan sàn bê tông cốt thép - Chương 2: Lý thuyết tính tốn - Chương 3: Thu thập số liệu cơng trình xây dựng thực tế tính tốn so sánh - Kết luận kiến nghị 3 CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 TỔNG QUAN VỀ SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP Sàn bê tơng cốt thép sử dụng rộng rãi xây dựng nhiều dạng khác nhau: sàn nhà dân dụng, công nghiệp, dạng mái bằng, mái nghiêng, cấu thang, dạng móng, đáy bể, tường chắn Cấu kiện sàn phẳng dầm Gối đỡ sàn tường cột Móng bè loại sàn phẳng lật ngược Tường đáy bể chứa hình chữ nhật có dạng sàn phẳng Trong cơng việc thiết kế cơng trình, hệ sàn có ảnh hưởng lớn tới làm việc không gian kết cấu Sàn trực tiếp tiếp nhận tải trọng thẳng đứng để truyền xuống tường cột, sau xuống móng Đồng thời sàn vách cứng nằm ngang tiếp nhận tải trọng ngang (gió, động đất,…) để truyền vào kết cấu thẳng đứng (khung, vách,…) qua truyền xuống móng Việc lựa chọn phương án sàn hợp lí quan trọng Do cần có phân tích hợp lí phù hợp với cơng trình để đưa phương án tốt cho cơng trình 1.2 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC LOẠI SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.2.1 Hệ sàn sườn * Ưu điểm: - Tính tốn đơn giản - Được sử dụng phổ biến nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công * Nhược điểm: - Chiều cao dầm độ võng sàn lớn vượt độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu cơng trình chịu tải trọng ngang khơng tiết kiệm chi phí vật liệu - Khơng tiết kiệm khơng gian sử dụng 1.2.2 Hệ sàn ô cờ * Ưu điểm: Tránh có nhiều cột bên nên tiết kiệm khơng gian sử dụng có kiến trúc đẹp, dễ trang trí, thích hợp với cơng trình u cầu thẩm mỹ cao khơng gian sử dụng lớn hội trường, câu lạc * Nhược điểm: - Không tiết kiệm, thi công phức tạp - Khi mặt sàn rộng cần phải bố trí thêm dầm Vì vậy, khơng tránh hạn chế chiều cao dầm phải lớn để giảm độ võng 1.2.3 Sàn không dầm (sàn nấm) * Ưu điểm: - Mặt trần phẳng, mỹ quan có khả chịu lực chấn động, tải trọng lớn - Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm chiều cao cơng trình - Tiết kiệm không gian sử dụng - Dễ phân chia không gian - Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước… - Thích hợp với cơng trình có độ vừa - Việc thi công phương án nhanh so với phương án sàn dầm công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép đặt tương đối định hình đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn cốp pha đơn giản 5 - Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành - Tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm cơng trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm * Nhược điểm: - Trong phương án cột không liên kết với để tạo thành khung độ cứng nhỏ nhiều so với phương án sàn dầm, khả chịu lực theo phương ngang phương án phương án sàn dầm, tải trọng ngang hầu hết vách chịu tải trọng đứng cột chịu - Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả chịu uốn chống chọc thủng dẫn đến tăng khối lượng sàn, khơng kinh tế tốn vật liệu 1.2.4 Sàn khơng dầm ứng lực trước * Ưu điểm: Ngoài đặc điểm chung phương án sàn khơng dầm phương án sàn khơng dầm ứng lực trước khắc phục số nhược điểm phương án sàn không dầm: - Giảm chiều dày sàn làm giảm khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm tải trọng đứng truyền xuống móng - Tăng độ cứng sàn lên, làm cho thoả mãn yêu cầu sử dụng bình thường - Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu cốt thép ứng lực trước đặt phù hợp với biểu đồ mơmen tính tải gây ra, nên tiết kiệm cốt thép * Nhược điểm: Tuy khắc phục ưu điểm sàn không dầm thông thường lại xuất số khó khăn cho việc chọn lựa phương án sau: - Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo đặt cốt thép phải xác u cầu tay nghề thi công phải cao hơn, nhiên với xu đại hố điều yêu cầu tất yếu - Thiết bị giá thành cao nước chưa sản xuất 1.3 CÁC CƠNG TRÌNH NHÀ NHIỀU TẦNG SỬ DỤNG SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI (được khảo sát thiết kế so sánh) CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 2.1 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2.1.1 Đặc điểm kết cấu sàn Đặc điểm chủ yếu kết cấu sàn vị trí nằm ngang Kết cấu sàn tựa lên kết cấu đỡ (gối tựa) theo phương đứng tường, cột, khung Dưới tác dụng tải trọng đứng kết cấu sàn làm việc chịu uốn Trong đề tài nghiên cứu giới hạn việc tính tốn thiết kế số loại sàn sườn toàn khối 2.1.2 Các phận sàn sườn toàn khối Bộ phận chủ yếu kết cấu Ngồi thường có thêm hệ dầm sàn 2.1.3 Các bước thiết kế kết cấu sàn Thiết kế kết cấu sàn chủ yếu thiết kế sàn dầm sàn Các dầm tính toán theo kết cấu khung Thiết kế sàn thường theo bước sau: Bước 1: Mô tả kết cấu, nêu rõ tên gọi, vị trí mặt kết cấu, nhiệm vụ, đặc điểm (nếu có), kích thước Bước 2: Sơ đồ kết cấu, liên kết, gối tựa, kết cấu tĩnh định hay siêu tĩnh… Bước 3: Sơ chọn kích thước; bề dày bản, bề cao bề rộng tiết diện dầm Bước 4: Xác định tải trọng gồm tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) tải trọng tạm thời (hoạt tải), xét trường hợp bất lợi xảy hoạt tải Bước 5: Tính tốn, vẽ biểu đồ nội lực Bước 6: Tính tốn bê tơng cốt thép Bước 7: Thiết kế chi tiết thể vẽ thi công 8 2.2 SƠ ĐỒ KẾT CẤU, SỰ LÀM VIỆC VÀ CÁCH TÍNH SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2.2.1 Sàn sườn tồn khối có loại dầm 2.2.1.1 Sơ đồ kết cấu, làm việc Sàn gồm sàn hệ dầm (sườn) đúc liền khối: kê lên dầm phụ, dầm phụ gối lên dầm chính, dầm gối lên cột tường Ơ có liên kết bốn cạnh luôn chịu uốn theo hai phương tính tốn, l2 lớn l1 (M2 bé so với M1) nên bỏ qua làm việc theo cạnh dài tính tốn phương Điều kiện lt2/lt1>3 Tuy tính tốn thực hành tính tốn theo phương lt2/lt1>2 2.2.1.2 Xác định nội lực, tính tốn cốt thép cấu tạo cốt thép Để tính nội lực phận sàn dùng sơ đồ đàn hồi sơ đồ có kể đến biến dạng dẻo Các sàn nhà dân dụng cơng nghiệp bình thường cần tính theo sơ đồ biến dạng dẻo (khớp dẻo) Sàn nhà chịu tải trọng động, mơi trường ăn mòn nên tính theo sơ đồ đàn hồi * Tính theo sơ đồ khớp dẻo: - Sơ đồ tính: Do dầm làm việc theo phương (phương cạnh ngắn l1) nên để tính tốn dầm ta cắt 1m rộng theo phương cạnh ngắn xem dầm liên tục nhiều nhịp, bỏ qua ảnh hưởng qua lại dải; xem dải làm việc độc lập dầm liên tục tựa lên dầm phụ tường - Sơ lựa chọn chiều dày bản: chiều dày xác định sơ theo công thức sau: hb=D.l/m D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D = 0,8÷1,4 (tải trọng lớn chọn D lớn) 9 m: hệ số phụ thuộc vào liên kết làm việc bản; với dầm lấy m =(30÷35), với kê bốn cạnh lấy m = (35÷45) l lấy l1 hb chọn chẵn đến cm không bé hmin - Tải trọng: + Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải): Tĩnh tải chủ yếu trọng lượng thân lớp cấu tạo mặt sàn Ngoài ra, số trường hợp đặc biệt chịu tĩnh tải tập trung trọng lượng vách ngăn cố định đặt + Tải trọng tạm thời (hoạt tải): Hoạt tải sàn, ký hiệu p, thường lấy phân bố (kN/m2) Với cơng trình dân dụng công nghiệp tiêu chuẩn tải trọng TCVN 2737: 1995 - Nhịp tính tốn: Nhịp lấy khoảng cách mép dầm phụ: l = l1 – bdp; Nhịp biên lấy khoảng cách từ mép dầm phụ đến cách mép tường nửa lần chiều dày bản: lb = l1 – 0,5bdp – 0,5bt + 0,5hb; - Nội lực: Với dải liên tục có nhịp lt cạnh chênh lệch khơng q 10% dùng công thức lập sẵn + Với gối nhịp giữa: M = qlt2/16 (2-1) Để tính M dương nhịp nhịp lấy lt nhịp để tính M âm gối, lấy lt theo nhịp lớn kề với gối + Với gối biên (gối A) Trong đa số trường hợp xem gối kê tự do, tính toán cho MA = Trường hợp đúc liền với dầm biên mà độ cứng chống xoắn dầm lớn, xem gối tựa ngàm đàn hồi lấy mơmen âm gối biên (gối A) là: MA= ql2/φA (2-2) Lấy hệ số 𝜑𝐴 = 24 ÷ 32 tùy thuộc vào đánh giá độ cứng 10 dầm Với ngàm tuyệt đối cứng tính theo sơ đồ dẻo 𝜑𝐴 = 16 + Với gối thứ hai (gối B) nhịp biên Khi xem gối A kê tự (MA = 0) tính MB M1 theo cơng thức với lt nhịp biên: M1 = MB = ql2/11 (2-3) Khi xem A ngàm đàn hồi: MB = qlt2/φB (2-4) 𝜑𝐵 = 11 + 80/φA M1 = qlt2/8 - 0,37MB - 0,5MA (2-5) Với dải nhiều nhịp, chênh lệch nhịp lớn bé không 10% nhịp lớn, để đơn giản hóa việc tính tốn lấy lt theo nhịp lớn để tính tốn cho tất mơmen kể - Tính cốt thép sàn: Tính cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn có: b=1m; h=hb; Tiết diện nhịp biên nhịp với mômen dương lớn Tiết diện gối thứ gối với mômen âm Giả thiết a0 Với thường chọn a0 = 15 ÷ 20mm Khi h lớn (h > 150mm) chọn a0 = 25 ÷ 30mm Tính h0 = h - a0 Tra giá trị Rb, Rs Tùy theo M tính theo sơ đồ đàn hồi hay sơ đồ dẻo để xác định ξR ξD αm = M Rb bh20 ξ = 1−√1 − 2𝛼𝑚 (2-6) (2-7) Kiểm tra điều kiện hạn chế ξ≤ξR ξ≤ξD Chú ý 𝛼𝑚 ≤ 0,255 trường hợp điều kiện hạn chế ξ thỏa mãn không cần kiểm tra Khi điều kiện hạn chế thỏa mãn, tính 𝛾: 11 γ = – 0,5ξ= 0,5(1+√1 − 2𝛼𝑚 ) As = (2-8) M Rs γh0 (2-9) A Tính hàm lượng cốt thép μ: μ = bhs μ(%) = 100As bh0 Kiểm tra điều kiện μ ≥ μmin = 0,05% Khi xảy μ < μmin chứng tỏ h lớn so với yêu cầu, rút bớt h để tính lại Nếu khơng thể giảm h cần chọn As theo yêu cầu tối thiểu μmin bh0 Sau chọn bố trí cốt thép (đường kính ∅, chiều dày lớp bảo vệ c…) cần tính lại a0 h0 Khi h0 không nhỏ giá trị dùng để tính tốn kết thiên an tồn Nếu h0 nhỏ giá trị dùng với mức độ đáng kể cần tính tốn lại - Bố trí cốt thép sàn: Cốt thép cần cấu tạo thành lưới gồm đặt theo hai phương vng góc với Theo phương xác định đường kính ∅ khoảng cách a Tùy theo vai trò, nhiệm vụ mà cốt thép đươc gọi cốt thép chịu lực cốt thép cấu tạo Nên chọn ∅ ≤ h/10 Để chọn khoảng cách a tính tốn sau: Tính as diện tích thép, từ as As tính a as = π∅2 = 0,785∅2 ; a = bas As (2-10) Chọn a không lớn giá trị vừa tính Nên chọn a bội 10mm để thuận tiện cho thi công * Tính theo sơ đồ đàn hồi: Nguyên tắc thiết kế sàn theo sơ đồ đàn hồi khác sơ đồ biến dạng dẻo bước xác định nội lực Để xác định nội lực dầm theo sơ đồ đàn hồi dùng phương pháp: - Cắt dải rộng 1m xem dầm liên tục nhiều nhịp 12 chịu tải trọng phân bố đều, giá trị nội lực xác định theo phương pháp học kết cấu tính tốn dầm liên tục Trong trường hợp nhịp lt nhau, dùng cơng thức sau với hệ số 𝛼𝑎 , 𝛼𝑏 tính sẵn M = (𝛼𝑎 g + 𝛼𝑏 p)𝑙𝑡2 (2-11) 2.2.2 Sàn sườn tồn khối có kê cạnh 2.2.2.1 Sơ đồ kết cấu, làm việc Sàn gồm sàn hệ sườn đúc liền khối, tỉ lệ cạnh l2/l1 ≤ (thường lấy 1÷1,5), kích thước cạnh l1, l2 = 4÷6m 2.2.2.2 Xác định nội lực, tính tốn cốt thép - Sơ đồ tính tốn: Xét có liên kết bốn cạnh với nhịp tính tốn lt1 lt2 Tính tốn chịu uốn hai phương l2/l1 ≤ -Tính nội lực ô đơn kê tự bốn cạnh: + Với sơ đồ dẻo tính tốn M1 M2 theo công thức: M1 = qlt12/φ1; M2 = M1/r2 r= lt2 ; lt1 φ1 = (2-12) 24(1+ r3 ) r2 (3r−1) (2-13) Có thể tra giá trị 𝜑1 theo r bảng 2.1 R = l2/l1 24 𝜑1 Bảng 2.1 Giá trị 𝜑1 để tính tốn M1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 20 17,5 15,7 14,3 13,3 12,5 1,8 11,5 10,8 + Với sơ đồ đàn hồi tính M1 M2 theo công thức: M1 = α1 qlt1 lt2 ; M2 = α2 qlt1 lt2 (2-14) Hệ số 𝛼1 , 𝛼2 tra bảng -Tính nội lực đơn có liên kết ngàm: + Tính tốn theo sơ đồ dẻo: Lấy M1 mômen chuẩn ô M Đặt hệ số: θ = M2 ; Ai = MAi ; M1 Bi = MBi M1 (i = 1,2) Có thể chọn hệ số θ, Ai, Bi theo Bảng 2.2 Với cạnh kê 13 tự Ai = 0; Bi = Bảng 2.2 Các hệ số θ, Ai, Bi để tính hai phương r = l2/l1 l 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 0,9 0,8 0,7 0,62 0,55 0,5 0,4 θ A1; B1 1,4 1,3 1,2 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 A2; B2 1,4 1,2 1,0 1,0 0,8 0,8 0,7 0,6 Mơmen M1 tính theo cơng thức: M1 = ql2t1 (3 lt2 − lt1 ) 12D 0,3 1,0 0,5 (2-15) Khi cốt thép để chịu mômen dương đặt theo phương tồn xác định D theo công thức: D = (2 + A1 + B1)lt2 + (2θ +A2 + B2)lt1 (2-16) Khi cốt thép để chịu mômen dương đặt không đều, xác định D theo công thức: D = (2 + A1 + B1)lt2 + (2θ + A2 + B2)lt1 – (2 + 2θ)lk (2-17) Chỉ nên đặt cốt thép không ô lớn thường lấy: lk = (0,2 ÷ 0,25) lt1 Trong cơng thức D hệ số A, B ứng với cạnh kê tự lấy khơng Tính M2 MAi, MBi theo cơng thức: M2 = θM1 ; MAi = AiM1 ; MBi = BiM1 (2-18) + Tính tốn theo sơ đồ đàn hồi: M1 M2: theo công thức (2-14) MA1 = 𝛼1 ql1t l2t ; MB1 = β1 ql1t l2t (2-19) MA2 = 𝛼2 ql1t l2t ; MB2 = β2 ql1t l2t (2-20) Các hệ số 𝛼1 , 𝛼2 , β1 , β2 tra bảng Ứng với cạnh kê tự β = - Tính nội lực liên tục: + Với sơ đồ dẻo: Các ô liên tục có nhịp tính tốn (hoặc nhịp ngun) gần theo phương (sai khác 10%) tính tốn cách tách thành riêng, 14 gối tựa thay liên kết ngàm gối tựa biên thay gối kê tự ngàm đàn hồi Với gối ngàm đàn hồi lấy hệ số A1, B1 (0,3 ÷ 0,5) giá trị cho bảng 2.2 Tính tốn dùng cơng thức (2-15) đến (2-18) + Với sơ đồ đàn hồi: Nhịp tính tốn lt1, lt2 (hoặc nhịp nguyên theo l1, l2) gần theo phương tách thành đơn để tính tốn Lúc để kể đến vị trí bất lợi hoạt tải p ta xem xét trường hợp hoạt tải cách ô hoạt tải đặt tồn Với mơmen âm MA, MB gối tựa lấy hoạt tải toàn bản, tính MA, MB theo cơng thức (2-19) 2-20) Với mômen dương nhịp lấy hoạt tải đặt cách ô, tính: M1 = (𝛼1 q1 +𝛼01 q2 )lt1 lt2 M2 = (𝛼2 q1 +𝛼02 q2 )lt1 lt2 Trong đó: q1 = g + 0,5p q2 = 0,5p 𝛼01 ,𝛼02 – giá trị ứng với có cạnh kê tự do; 𝛼1 ,𝛼2 – giá trị ứng với có gối ngàm * Kết luận chương 2: Việc tính tốn kết cấu sàn, theo phương pháp nào, tính tốn có chi li đến đâu kết gần việc tính tốn phải dựa vào số giả thiết nhằm đơn giản hóa mà giả thiết gần Về tải trọng, giả thiết hoạt tải phân bố đều, liên tục mặt sàn, thực tế hoạt tải thường lực gần tập trung phân bố không đều, không liên tục Về vật liệu, sơ đồ đàn hồi giả thiết bê tông cốt thép vật liệu đàn hồi, đồng chất Thực tế bê tơng vật liệu có tính dẻo dùng vùng kéo có vết nứt Biến dạng dẻo bê tông 15 lại tăng theo nội lực thời gian Trong sơ đồ dẻo xét đến xuất khớp dẻo số vùng, chưa xét đến biến dạng dẻo bê tơng tồn cấu kiện suốt trình sử dụng kết cấu khơng có khớp dẻo xuất (trừ kết cấu chịu tải biến…) Trong sơ đồ tính tốn xem dầm sàn gối tựa bản, dầm khung gối tựa dầm sàn gối tựa khơng có chuyển vị đứng Thực tế dầm sàn dầm khung có độ võng gối tựa có chuyển vị đứng Trong sơ đồ đàn hồi xem gối tựa gối tựa đơn, kê điểm, cấu kiện (bản, dầm) xoay điểm dễ dàng truyền ảnh hưởng hoạt tải từ nhịp sang nhịp khác Thực tế liên kết cứng cấu kiện khó xoay tự ảnh hưởng hoạt tải khó truyền từ nhịp sang nhịp khác Thực chất tính tốn khơng phải chỗ xác định thật xác giá trị nội lực tiết diện mà chỗ xét khả bất lợi xảy đảm bảo độ an toàn chung cho kết cấu Với yêu cầu thấy dù có dùng giả thiết gần dù có dùng sơ đồ đàn hồi hay sơ đồ dẻo để thiết kế vấn đề an tồn bảo đảm phạm vi chấp nhận 16 CHƯƠNG - THU THẬP CÁC SỐ LIỆU CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THỰC TẾ - TÍNH TỐN SO SÁNH 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, cơng trình nhà nhiều tầng địa bàn Quảng Ngãi cao từ tầng trở xuống, chủ yếu dùng hệ kết cấu chịu lực khung dầm có nhịp bước cột nhỏ (nhịp ≤ 6m, bước cột ≤ 3,9m), đơn tính tốn sàn chịu tải trọng theo phương thẳng đứng tính tốn chịu tải trọng theo phương ngang cho cấu kiện dầm cột; chưa có cơng trình sử dụng kết cấu vách cứng, lõi để tính tốn cho sàn chịu tải trọng ngang Vì sàn có kích thước tương đối nhỏ, biến dạng (độ võng) ô sàn không lớn nên khơng ảnh hưởng nhiều đến tính thẩm mỹ cơng trình Vấn đề đặt có cần thiết phải tính tốn thiết kế sàn có hệ số an tồn cao khơng? Vì việc chọn bề dày ô sàn lớn, hàm lượng cốt thép cao làm tăng tĩnh tải ô sàn tác dụng lên kết cấu dầm, cột cách khơng cần thiết Từ tác giả đặt yêu cầu cần thiết phải tính tốn thiết kế giảm bề dày sàn, hàm lượng cốt thép sàn mức cần đảm bảo theo tiêu chuẩn cho phép để làm giảm khối lượng ô sàn * Yêu cầu: - Thu thập số liệu thực tế bề dày ô sàn, hàm lượng cốt thép bố trí, khối lượng sàn cơng trình có cơng làm việc, tính chất tải trọng (tính tốn thiết kế sàn đơn chịu tải trọng theo phương thẳng đứng), sử dụng bê tơng có cấp độ bền - Tính tốn thiết kế bê tơng cốt thép sàn theo trạng thái giới hạn I (về khả chịu lực), khơng cần tính tốn theo trạng thái giới hạn II (về biến dạng) 17 - Đánh giá so sánh tiêu chí: Bề dày sàn, hàm lượng cốt thép bố trí sàn (cốt thép chịu mômen dương, cốt thép mũ chịu mômen âm); khối lượng sàn 3.2 KHẢO SÁT CÁC CƠNG TRÌNH THỰC TẾ ĐÃ XÂY DỰNG, TÍNH TỐN SO SÁNH 3.2.1 Nhà làm việc Công ty TNHH MTV Xổ số kiến thiết Quảng Ngãi 3.2.1.1 Tính tốn 3.2.1.2 So sánh số liệu thực tế với kết thiết kế h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 110 90 0,58 0,58 0,58 0,58 4381 0,33 0,18 h (mm) µ1 (%) 3516 0,33 µ2 (%) µ3 (%) ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn 0,18 µ4 (%) m (kg) Hình 3.1e Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính tốn tác giả 3.2.2 Trung tâm huấn luyện bồi dưỡng nghiệp vụ CA tỉnh Quảng Ngãi 3.2.2.1 Tính tốn 3.2.2.2 So sánh số liệu thực tế với kết thiết kế 18 h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 100 90 0,62 0,46 0,46 3769 0,24 h (mm) µ1 (%) 0,29 0,24 µ3 (%) ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn 0,18 0,18 µ2 (%) 3345 µ4 (%) m (kg) Hình 3.2d Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính tốn tác giả 3.2.3 Nhà làm việc Trung tâm Công an tỉnh Quảng Ngãi 3.2.3.1 Tính tốn 3.2.3.2 So sánh số liệu thực tế với kết thiết kế h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 120 100 0,52 5329 0,39 0,39 0,29 0,25 4404 0,29 0,16 0,16 ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn h (mm) µ1 (%) µ2 (%) µ3 (%) µ4 (%) m (kg) Hình 3.3e Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính tốn tác giả 19 3.2.4 Trụ sở Phòng Quản lý XNC Cơng an tỉnh Quảng Ngãi 3.2.4.1 Tính tốn 3.2.4.2 So sánh số liệu thực tế với kết Oquả thiết kế h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 100 90 0,62 0,39 0,33 0,29 0,24 4970 0,46 0,33 4438 0,24 ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn h (mm) µ1 (%) µ2 (%) µ3 (%) µ4 (%) m (kg) Hình 3.4d Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính toán tác giả 3.2.5 Nhà hiệu - Trường Đại học Phạm Văn Đồng 3.2.5.1 Tính tốn 3.2.5.2 So sánh số liệu thực tế với kết thiết kế 120 100 h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 0,29 0,29 0,16 0,16 0,46 0,46 0,22 3696 0,22 3048 ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn h (mm) µ1 (%) µ2 (%) µ3 (%) µ4 (%) m (kg) Hình 3.5d Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính tốn tác giả 20 3.2.6 Nhà làm việc khối XDLL-HC Cơng an Quảng Ngãi 3.2.6.1 Tính tốn 3.2.6.2 So sánh số liệu thực tế với kết thiết kế h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 120 100 0,79 0,33 5344 0,52 4404 0,29 0,25 0,16 0,29 0,16 ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn h (mm) µ1 (%) µ2 (%) µ3 (%) µ4 (%) m (kg) Hình 3.6d Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính tốn tác giả 3.2.7 Nhà làm việc khối cảnh sát Công an tỉnh Quảng Ngãi 3.2.7.1 Tính tốn 3.2.7.2 So sánh số liệu thực tế với kết thiết kế h: Bề dày sàn µ1: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh ngắn µ2: Hàm lượng cốt thép dương theo phương cạnh dài µ3: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh ngắn µ4: Hàm lượng cốt thép âm theo phương cạnh dài m: Khối lượng ô sàn 80 70 0,38 0,54 0,25 0,28 0,25 0,40 0,25 0,25 1717 1489 ▪ Thực tế thiết kế ▪ Tác giả tính tốn h (mm) µ1 (%) µ2 (%) µ3 (%) µ4 (%) m (kg) Hình 3.7d Biểu đồ so sánh tiêu sàn theo thực tế thiết kế so với tính tốn tác giả 21 3.3 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ Ô sàn bê tông cốt thép thiết kế thực tế công trình nhà nhiều tầng địa bàn thành phố Quảng Ngãi đa số chọn chiều dày sàn hàm lượng cốt thép cao so với kết tính tốn tác giả, làm cho khối lượng sàn tăng lên dẫn đến tĩnh tải ô sàn tác dụng lên cấu kiện dầm, cột, móng tăng lên Do tính tốn thiết kế cấu kiện phải tăng kích thước tăng hàm lượng cốt thép đảm bảo khả chịu lực Nhìn chung việc thiết kế kết cấu sàn bê tông cốt thép cơng trình nghiên cứu chưa hợp lý mặt kỹ thuật 22 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Đối với nhà cao tầng vấn đề giảm tải trọng đến mức cho phép thiết kế kết cấu cơng trình ln nhà thiết kế quan tâm Thiết kế kết cấu sàn khâu thiết kế cơng trình nhà cao tầng; việc thiết kế sàn bê tông cốt thép hợp lý mang lại hiệu lớn cho bước thiết kế kết cấu cho cấu kiện Giảm khối lượng sàn giảm tĩnh tải ô sàn tác dụng lên dầm, cột đặc biệt cho móng cơng trình Từ ta có nhiều lựa chọn cho phương án thiết kế cấu kiện khác cơng trình Mặt khác, theo ngun tắc tính tốn thiết kế cho phép cơng trình phá hủy phải đảm bảo đủ thời gian để người nạn; nghĩa là, thiết kế theo ngun tắc cấu kiện sàn, dầm phải bị phá hủy trước cấu kiện cột Trên sở đó, tác giả kiến nghị thiết kế nhà nhiều tầng cần phải trọng việc tính tốn thiết kế sàn bê tơng cốt thép cách hợp lý để giảm khối lượng sàn mà đảm bảo đủ khả chịu lực Trong yếu tố chọn bề dày sàn bố trí thép với hàm lượng đảm bảo theo điều kiện tiêu chuẩn cho phép đem lại hiệu lớn cho thiết kế dầm, cột, móng thiết kế tổng thể cơng trình ... nhằm đánh giá hiệu việc thiết kế hợp lý sàn bê tơng cốt thép có nhìn tổng quát khả chịu lực loại kết cấu Đề tài: Đánh giá hiệu thiết kế sàn bê tông cốt thép nhà nhiều tầng địa bàn thành phố Quảng... TRÌNH NHÀ NHIỀU TẦNG SỬ DỤNG SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI (được khảo sát thiết kế so sánh) CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 2.1 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP... quan tâm Thiết kế kết cấu sàn khâu thiết kế cơng trình nhà cao tầng; việc thiết kế sàn bê tơng cốt thép hợp lý mang lại hiệu lớn cho bước thiết kế kết cấu cho cấu kiện Giảm khối lượng sàn giảm
- Xem thêm -

Xem thêm: Đánh giá hiệu quả thiết kế sàn bê tông cốt thép nhà nhiều tầng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, Đánh giá hiệu quả thiết kế sàn bê tông cốt thép nhà nhiều tầng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay