Tính toán Sàn Vách cứng

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cám ơn

Mục lục

Danh mục từ viết tắt

Danh mục bảng hình

CHƯƠNG 1 THỰC TRẠNG ..................................................................................5

1.1 TÌNH HÌNH CHUNG..........................................................................................5

1.2 THỰC TRẠNG CÁC PHẦN MỀM ĐÃ CÓ.....................................................5

1.2.1 Các phần mềm trong nước ............................................................................5

1.2.1.1 Phần mềm Rdsuite – Phân tích và thiết kế kết cấu TCVN....................5

1.21.2 Phần mềm stCAD – hỗ trợ thiết kế xây dựng và bóc tiên lượng............5

1.2.1.3 SBTW 2000 – tính toán thiết kế sàn bê tông cốt thép............................6

1.2.2 Các phần mềm ngoài nước............................................................................7

1.2.2.1 Phần mềm SAP2000 – Structural Analysis Program ............................7

1.2.2.2 Phần mềm SAFE.....................................................................................7

1.2.2.3 Phần mềm ETABS ..................................................................................8

1.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC PHẦN MỀM KỂ TRÊN ...............................9

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................10

2.1 ÁP DỤNG KỸ THUẬT VỀ TIN HỌC ............................................................10

2.1.1 Sơ lược về Ngôn ngữ lập trình Visual Basic.Net 2005...............................10

2.1.1.1 Khái Niệm Về .Net.................................................................................10

2.1.1.2 Những ưu điểm của Visual Basic .NET 2005......................................11

2.1.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft Access 2003 .......................................12

2.1.2.1 Sơ lược về Microsof Access 2003..........................................................12

2.1.2.2 Ưu điểm của Microsof Access 2003......................................................12

2.2 SƠ LƯỢC VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG VÀ KHÁI NIỆM

VỀ SÀN - VÁCH CỨNG TRONG NHÀ CAO TẦNG ...................................13

2.2.1 Sàn là gì ? .....................................................................................................13

2.2.1.1 Khái niệm về Sàn: .................................................................................13

2.2.1.2 Phân loại Sàn: .......................................................................................13

2.2.1.3 Phương pháp thiết kế:...........................................................................13

2.2.2 Khái niệm về vách cứng lõi cứng:...............................................................14

2.2.2.1 Định nghĩa .............................................................................................14

2.2.2.2 Ưu điểm của vách cứng hay lõi cứng: .................................................14

2.2.2.3 Nhược điểm của vách cứng hay lõi cứng: ...........................................15

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN - VÁCH CỨNG ..16

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN

THEO PHƯƠNG PHÁP Ô BẢN ĐƠN.................................................................16

3.1.1 Dữ liệu đầu vào:...........................................................................................16

3.1.2 Cơ sở lý thuyết về thiết kế cốt thép Vách: ...................................................24

3.1.2.1 Phương pháp tính thép vách: ...............................................................24

3.1.2.2 Giải bài toán Tính toán cốt thép cho Vách theo phương pháp vùng

biên chịu momen ...............................................................................................29

CHƯƠNG 4 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM.......................................................40

4.1 GIỚI THIỆU ......................................................................................................40

4.1.1 Phần mềm ETABS .......................................................................................40

4.1.2 Phần mềm “Ứng dụng thiết kế sàn – vách bê tông cốt thép” ....................41

4.2 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU:....................................................................................41

4.2.1 Các bảng dữ liệu cần thiết cho phần mềm xuất ra từ phần mềm Etabs ...41

4.2.2 Dữ liệu phục vụ cho tra bảng ......................................................................48

4.2.3 Cấu trúc dữ liệu xuất ra từ phần mềm sau khi tính toán xong .................50

4.3 GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH ......................................................................51

4.3.1 Giao diện màn hình chính...........................................................................51

4.3.2 Form dữ liệu từ phần mềm Etabs và các thông số.....................................52

4.3.3 Form gán các thông tin cho sàn:.................................................................52

4.4.4 Form kết quả tính toán ................................................................................53

4.4.5 Form Báo cáo – thuyết minh .......................................................................54

4.4 BÀI TOÁN THỰC NGHIỆM...........................................................................56

4.4.1 Tính toán về Ô sàn:chọn ô F640 Tầng 5 để tính........................................56

4.4.2. Thiết kế thép cho vách cứng:......................................................................59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................63

I - KẾT LUẬN...........................................................................................................63

II - KIẾN NGHỊ........................................................................................................64

TÀI LIỆU THAM KHẢO

-1-

PHẦN MỞ ĐẦU

LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI

Đất nước ngày càng phát triển thì yêu cầu đặt ra ngày càng cao và nhà cao tầng

mọc lên ngày càng nhiều, đòi hỏi những sinh viên chúng ta phải mạnh dạn và đương

đầu với những khó khăn trong việc hoàn thiện một tòa nhà cao tầng. Vì thế mà chúng

em đã chọn đề tài này để thực hiện. Qua đề tài này chúng em muốn khẳng định rằng

sinh viên của trường chúng ta có thể làm được tất cả những gì mà các bạn sinh viên

trường khác có thể làm, để sau khi ra trường không phải e ngại khi gặp về vách-lõi

cứng trong nhà cao tầng.

Nhà cao tầng là sản phẩm của khoa học

và công nghệ, từ thiết kế, xây dựng cho đến

vận hành công trình, từ hệ thống móng, kết

cấu, kỹ thuật chống động đất và gió bão, đến

điện chiếu sáng, và phòng cháy chữa cháy an

toàn, cấp nước, cấp khí đốt và điều hoà nhiệt

độ. Các công trình cao tầng thường bao gồm

các công trình khách sạn, cao ốc văn phòng,

nhà ở chung cư cao tầng và các công trình

trung tâm thương mại nhiều chức năng….

Chính thực trạng này, để rút ngắn quá trình thiết kế cốt thép Sàn của các công

trình dân dụng cũng như cốt thép của Vách cứng trong các nhà cao tầng, nhóm nghiên

cứu đã chọn đề tài “ Xây dựng ứng dụng tính toán thiết kế sàn, vách bê tông cốt

thép”.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Các công trình xây dựng vừa và nhỏ thì không cho thấy hết khả năng làm việc

của bê tông và cốt thép khi chúng chịu ảnh hưởng không đáng kể của gió và động đất.

Nhưng các yếu tố này ảnh hưởng rất nhiều đối với nhà cao tầng khi độ cao của ngôi

nhà lên cao thì gió càng mạnh làm cho công trình bị chuyển vị ngang lớn đồng thời nội

lực sẽ lớn theo. Để thiết kế công trình phù hợp với vấn đề trên các kỹ sư đã đưa ra khái

niệm vách - lõi cứng, kết hợp với hệ khung với sàn tạo thành hệ làm việc ổn định.

Trong đề tài, nhóm nghiên cứu chú trọng tập trung vào nghiên cứu cơ sở lý

thuyết, ngôn ngữ lập trình Visual Basic.NET 2005 và dữ liệu xuất ra từ phần mềm

-2-

Etabs để xây dựng nên phần mềm: “Xây dựng ứng dụng tính toán thiết kế sàn, vách

bê tông cốt thép”.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong phần nghiên cứu này, nhóm xây dựng phần mềm ứng dụng tính toán

thiết kế sàn, vách bê tông cốt thép được làm tuần tự theo các bước sau :

Bước 1 : Khảo sát các phần mềm hiện có tại Việt Nam và trên Thế giới về hỗ trợ

thiết kế và tính toán bố trí thép cho sàn và vách cứng.

Bước 2 : Tìm hiểu và thực hiện bằng tay quy trình tính toán để tính ra bố trí cốt

thép cho sàn và vách cứng với tài liệu tham khảo từ khoa Kỹ thuật công trình.

Bước 3 : Tìm hiểu phần mềm thiết kế mô hình xây dựng Etabs – ở đây sử dụng

Etabs 9.7,1. Tìm hiểu dữ liệu xuất ra từ phần mềm này.

Bước 4 : Từ công thức ở phần lý thuyết (bước 2) kết hợp với những dữ liệu xuất

ra (bước 3) lập trình ứng dụng “Tính toán bố trí cốt thép cho sàn – vách bê tông”.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Với thời gian nghiên cứu của đề tài, nhóm nghiên cứu đã thực hiện tìm hiểu các

nội dung sau :

- Quá trình tính toán thực tế bố trí cốt thép cho sàn – vách bê tông cốt thép theo

tài liệu khoa Kỹ thuật công trình. Từ đó đưa ra được qui trình tính toán với các công

thức hợp lý nhất.

- Tìm hiểu các phần mềm dành cho lĩnh vực xây dựng, tập trung nhất là phần

mềm Etabs

- Mô phỏng lại quá trình tính toán bằng ngôn ngữ lập trình Visual Basic 2005

.NET với dữ liệu đầu vào là dữ liệu xuất ra của chương trình Etabs lưu trên nền

Microsoft Access.

Chương trình có ứng dụng hỗ trợ tính toán – bố trí cốt thép cho sàn - vách bê

tông cốt thép nên sau khi quá trình xử lý tính toán sẽ cho ra một bảng dữ liệu kết quả

hợp lý nhất. Bảng dữ liệu này có thể lưu lại thành file dữ liệu lưu trữ phổ biến như

Microsoft Access hoặc là Microsoft Excel. Với dữ liệu lưu trữ này, người dùng có thể

phục vụ cho công việc tính toán, thiết kế về sau hoặc làm bản báo cáo.

-3-

TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI

Các phần mềm hiện có ngoài nước hỗ trợ thiết kế và tính toán xây dựng thường

sử dụng tiêu chuẩn của nước ngoài, vì vậy nếu áp dụng các tiêu chuẩn này vào các

bản thiết kế cho các công trình ở Việt Nam là một điều không thể.

Các phần mềm trong nước không có đầy đủ chức năng và không đủ lớn để hỗ trợ

thiết kế những công trình lớn.

Và từ đó, ý tưởng về sự kết hợp giữa mô hình thiết kế với đầy đủ thông số được

vẽ từ một chương trình nước ngoài có uy tín như Etabs với các tiêu chuẩn xây dựng

mới nhất của Việt Nam để cho ra những kết quả bố trí cốt thép cho sàn và vách cứng

một cách chính xác đã ra đời.

Đề tài này được tạo nên nhờ sự phối với khoa Kỹ thuật công trình – trường Đại

học Lạc Hồng nên đề tài phù hợp với các quy định, quy trình tính toán đề ra.

Ứng dụng này là một phần hỗ trợ tính toán bố trí cốt thép cho một sàn hoặc

một tầng có nhiều sàn và bố trí cốt thép vách cứng từng tầng trong một tòa nhà

theo Tiêu chuẩn Việt Nam với các thông số kỹ thuật, dữ liệu được lấy từ chương

trình hỗ trợ thiết kế nhà cao tầng Etabs.

SƠ LƯỢC CẤU TRÚC ĐỀ TÀI

Chương 1: THỰC TRẠNG

Nêu ra thực trạng các phần mềm hiện có. Đưa ra những ưu – khuyết điểm các

phần mềm đã có. Từ đó đưa ra các chức năng chính và mục tiêu của phần mềm.

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trình bày về ngôn ngữ lập trình Visual Basic .NET 2005, hệ quản trị cơ sở dữ

liệu Microsoft Acces và cơ sở lý thuyết kết cấu nhà nhiều tầng và khái niệm, cách thức

tính toàn bố trí thép sàn - vách cứng trong nhà cao tầng.

Chương 3: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN - VÁCH CỨNG

Cách thức tính toán với công thức của khoa Kỹ thuật công trình về sàn – vách.

Chương 4: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM

Giới thiệu về phần mềm Etabs, phần mềm tính toán với dữ liệu đầu vào, dữ liệu

bảng tra, dữ liệu xuất ra sau khi tính toán. Đồng thời là quá trình tính toán thử nghiệm

bằng tay so với phần mềm để đưa ra đánh giá.