Đề tài tốt nghiệp CAO ỐC VĂN PHÒNG chuyên đề sàn dự ứng lực và ảnh hưởng dự ứng lực lên công trình

FILE GỬI BẠN

1. Thuyết minh hoàn thiện

2. Phụ lục thuyết minh hoàn thiện

3. Bản vẽ hoàn thiện

1. Đề tài đồ án tốt nghiệp xây dựng: CAO ỐC VĂN PHÒNG

Giải 3 loa thành

(1 tầng hầm, 11 tầng nổi, cao 33.7m tính từ Cote 0.000)

Đề tài phù hợp với: Hệ đại học

2. Điểm nổi bật

BẢN GIỚI THIỆU TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN CỦA TÁC GIẢ

Từ sau những năm 1995 trở lại đây, các kết cấu bằng bê tông ứng lực trước được ứng dụng ngày càng phổ biến trong xây dựng nhà nhiều tầng ở Việt Nam như sàn phẳng ứng lực trước, dầm bê tông ứng lực trước, cọc ly tâm ứng lực trước, móng bè ứng suất trước..vv.Tuy nhiên hiện nay tại Việt Nam chưa có tiêu chuẩn về thiết kế cấu kiện bê tông ứng lực trước và các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành TCXDVN 356:2005 chỉ đề cập đến một phần nhỏ về tính toán tổn hao ứng suất trước; hơn nữa các tài liệu hướng dẫn và sách tham khảo trong nước về lĩnh vực này còn rất ít, các tài liệu nước ngoài khá phong phú nhưng lại xây dựng dựa trên tiêu chuẩn nước ngoài (và hầu như đều viết theo tiêu chuẩn cũ) nên chưa đáp ứng được yêu cầu tính toán thực hành ở Việt Nam. Do đó, mục đích của đồ án là tổng hợp các lý thuyết tính toán kết cấu ứng lực trước, tham khảo tiêu chuẩn hiện hành của Mỹ (tiêu chuẩn ACI 318 – 2008), từ đó xây dựng quy trình tính toán kết cấu bê tông ứng lực trước nói chung và của sàn phẳng bê tông ứng lực trước nói riêng, có thể đưa vào áp dụng tính toán cho cấu kiện sàn phẳng bê tông ứng lực trước xây dựng tại Việt Nam.

Ngoài ra, đồ án còn góp phần làm sáng tỏ một số vấn đề còn chưa kể đến trong tính toán thiết kế kết cấu công trình, ảnh hưởng đến chất lượng công trình như:

§  Chưa kể đến ảnh hưởng của thành phần ứng lực trước trong hệ dầm sàn đến hệ khung – vách nhà nhiều tầng

Trong kết cấu nhà cao tầng thường thì chỉ có sàn và dầm là sử dụng bê tông ứng lực trước, còn các kết cấu đứng như cột và vách thì sử dụng kết cấu bê tông cốt thép thường. Tải trọng ứng lực trước là một dạng tải trọng đặc biệt luôn luôn tồn tại trong kết cấu và ít hay nhiều vẫn có ảnh hưởng đến các kết cấu khác như cột và vách. Tuy nhiên trong thực tế thì hiệu ứng của lực căng trong kết cấu nhà nhiều tầng trong hầu hết các công trình xây dựng đều không được xét đến và thườn bỏ qua, dẫn đến ảnh hưởng đến chất lượng của công trình.

Đồ án có tính toán và so sánh cả hai trường hợp thiết kế khung có xét và không đến thành phần ứng lực trước trong sàn vào khung nhà cao tầng.

§  Sơ đồ tính coi chân cột là ngàm cứng tại mặt móng (không có chuyển vị thẳng đứng, chuyển vị ngang và chuyển vị xoay) là chưa đúng với sự làm việc thực tế của kết cấu

Sơ đồ cắt rời kết cấu bên trên và móng bên dưới tại chân cột  với quan niệm chân cột ngàm (hoặc khớp), sau đó dùng nội lực tại chân cột với sơ đồ trên để tính móng là chưa hợp lý. Vì khi tính toán bằng các mô hình như trên chúng ta đã bỏ qua ảnh hưởng qua lại giữa độ cứng của kết cấu bên trên với chuyển vị và biến dạng của kết cấu bên dưới cũng như tác động của đất đáy móng tới sự phân bố lại nội lực trong các kết cấu tầng trên. Để giải bài toán này cần xét tới sự mô hình hóa làm việc đồng thời móng và công trình với bài toán tương tác đất-kết cấu.

Đồ án tổng hợp các lý thuyết, các mô hình hóa và các phương pháp xác định hệ số nền trong mô hình tính toán sự làm việc đồng thời móng và công trình. Sau đó áp dụng vào tính toán xem xét một số vấn đề sau:

+ Kiểm tra lại kết cấu móng và phần thân đã tính toán bằng sơ đồ tính “truyền thống” (xem ngàm tại chân cột) và điều chỉnh lại (nếu cần thiết).

+ Xem xét vai trò giảm lún lệch của giằng móng trong kết cấu nhà cao tầng.

+ Xem xét khả năng chịu lực của đất nền dưới sàn tầng hầm.

a)     Cấu trúc đồ án gồm 2 phần như sau:

-          Phần 1: Cơ sở phương pháp luận

Gồm có 5 chương , bao gồm các cơ sở phương pháp luận tính toán kết cấu sàn phẳng bê tông ứng lực trước theo tiêu chuẩn ACI 318 – 2008, cơ sở phân tích ảnh hưởng của lực căng cáp trong sàn vào khung, lý thuyết tính toán sự làm việc đồng thời giữa công trình với nền và  móng.

-          Phần 2: Thực hành tính toán

Gồm  có 16  chương ( bao gồm Kiến trúc, Kết cấu và Thi công), phần này tập chung chủ yếu áp dụng các lý thuyết tính toán ở phần 1 để giải quyết các bài toán như:

+ Tính toán kết cấu sàn phẳng ứng suất trước căng sau (so sánh với giải pháp sàn phẳng truyền thống về các chỉ tiêu kết cấu để chọn giải pháp sàn hợp lý),

+ Tính toán thiết kế và so sánh nội lực của khung trong 2 trường hợp có xét và không xét đến ảnh hưởng của lực căng cáp trong sàn đến kết cấu khung,

+ Tính toán thiết kế móng với sơ đồ tính tách riêng phần thân và móng (quan niệm ngàm tại chân cột), sau đó tính toán và điều chỉnh lại kết cấu phần thân và phần móng bằng mô hình đồng thời giữa công trình với nền và  móng.

+ Khảo sát sự làm việc của giằng móng trong vai trò giảm lún lệch cho công trình,

+ Khảo sát khả năng tham gia chịu lực của đất nền dưới sàn tầng hầm.

b)    Tóm tắt một số kết quả tính toán khảo sát các vấn đề chính trong đồ án:

-          Kết quả tính toán xem xét ảnh hưởng của ứng lực trước trong sàn vào kết cấu khung

+ Trong phạm vi quy mô công trình (công trình đối xứng, các nhịp đều nhau) và ứng lực trước cân bằng 90% tĩnh tải thì khi có xét đến thành phần lực căng trước của cáp trong sàn tác động vào khung thì kết quả thu được là có lợi cho kết cấu. Cụ thể là lượng thép tính toán trong cột biên giảm đáng kể 35%, và cột giữa tăng lên nhưng không đáng kể so với trường không xét đến ảnh hưởng của thành phần ứng lực trước.

-          Kết quả xem xét khả năng giảm lún lệch của giằng móng trong nhà cao tầng

Trong phạm vi quy mô công trình của đồ án, kết quả khảo sát cho thấy khả năng tham giảm lún lệch của giằng móng là rất nhỏ, không đáng kể khoảng 20%.

-          Kết quả xem xét khả năng tham gia chịu lực của đất nền dưới sàn tầng hầm

Khi có xét đến khả năng chịu lực của đất nền dưới sàn tầng hầm thì các cọc trong đài chỉ chịu khoảng 80% sức chịu tải cho phép trong cọc, phần còn lại là sàn tầng hầm gánh đỡ.

c)     Tính thực hành áp dụng của đồ án vào thực tế:

-          Đồ án xây dựng chi tiết và cụ thể quy trình tính toán kết cấu sàn phẳng bê tông ứng suất trước căng sau, phương pháp quy đổi cường độ vật liệu từ tiêu chuẩn Việt Nam sang tiêu chuẩn ACI 318 -2008. Từ đó có thể áp dụng tính toán kết cấu sàn phẳng ứng suất trước cho công trình xây dựng tại Việt Nam.

-          Góp phần xây dựng cơ sở lý thuyết phân tích ảnh hưởng của quá trình ứng lực trước trong sàn lên kết cấu khung, từ đó có thể áp dụng vào công trình thực tế nhằm nâng cao chất lượng của công trình, tránh những sự cố đáng tiếc xảy ra cho công trình trong quá trình căng cáp.

-          Việc áp dụng mô hình đồng thời trong tính toán kết cấu công trình thực tế giúp giải quyết các bài toán về tính toán giằng móng, tính toán kết cấu sàn tầng hầm, tính toán giải pháp móng bè cọc..vv. Giúp người thiết kế quyết định có nên dùng hoặc không dùng giằng móng trong công trình đang thiết kế không. Ngoài ra trong thực tế mô hình đồng thời còn dùng để điều chỉnh lại giải pháp móng (điều chỉnh lại số cọc trong các đài đã thiết kế bằng mô hình “truyền thống” xem ngàm tại mặt móng) nhằm tiết kiệm cho công trình, vì trong mô hình đồng thời  kết cấu tự điều chỉnh và phân phối lại nội lực.

d)    Các vấn đề cần tiếp tục phát triển và nghiên cứu trong đồ án:

-          Cần mở rộng quy mô công trình, tỷ lệ phần trăm thành phần ứng lực cân bằng với tải trọng  lên sàn để có kết luận cụ thể đối với quy mô công trình nào (chiều cao tầng, tỷ lệ % giữa các nhịp, số nhịp), phần trăm ứng lực cân bằng trong sàn là bao nhiêu thì cần xem xét và không xét đến ảnh hưởng của ứng lực trước trong sàn và dầm vào khung; khi nào thì ảnh hưởng của ứng lực trước vào khung-vách là có lợi cho kết cấu (nội lực giảm), khi nào ảnh hưởng là có hại (nội lực tăng) cần phải xem xét đến khi thiết kế.

-          Ảnh hưởng của lực căng cáp trong sàn vào kết cấu khung còn phù thuộc vào quy trình và giai đoạn thi công kéo cáp. Do đó cần tiếp tục mở rộng khảo sát xem xét đến bài toán thi công trong tính toán kết cấu khung có xét đến ảnh hưởng của lực căng cáp trong kết cấu dầm, sàn đến khung.

Việc xác định hệ số nền theo chỉ tiêu cơ lý của đất (đã nêu trong đồ án) trong sự mô hình hóa sự làm việc đồng thời móng và công trình với bài toán tương tác đất-kết cấu là chưa hoàn toàn chính xác. Do đó, trong thực tế cần phải điều chỉnh lại bằng các kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường để kết quả tính toán chính xác và có tính thực hành cao hơn.