KIẾN TRÚC
ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH – TP HỒ CHÍ MINH
Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa:
Mùa nắng: Từ tháng 12 đến tháng 4 có
Lượng mưa thấp nhất: 0,1 mm
Lượng mưa cao nhất: 300 mm
Độ ẩm tương đối trung bình: 85,5%
Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 11 có
Lượng mưa trung bình: 274,4 mm
Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11)
Lượng mưa cao nhất: 680 mm (tháng 9)
Độ ẩm tương đối trung bình: 77,67%
Độ ẩm tương đối thấp nhất: 74%
Độ ẩm tương đối cao nhất: 84%
Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày
Lượng bốc hơi thấp nhất: 6,5 mm/ngày
Có 2 hướng gió chính là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc Đông Bắc Gió Tây Tây nam với vận tốc trung bình 3,6 m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa Gió Bắc - Đông Bắc với tốc độ trung bình 2,4 m/s, thổi mạnh vào mùa khô Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam - Đông Nam thổi vào khoảng tháng 3 đến tháng 5, trung bình 3,7 m/s
TP Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới
Nguồn: Niên giám thống kê TP Hồ Chí Minh Cục Thống kê TP Hồ Chí Minh 4/2003.
GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
Công trình dân dụng cấp II, với số tầng từ 9 đến 20, được quy định tại Điều 6 Nghị định số 15/2013/NĐ-CP, kèm theo Thông tư số 10/2013/TT-BXD ngày 25/7/2013 của Bộ Xây dựng.
1.2.2 Mặt bằng và phân khu chức năng
Công trình có mặt bằng hình chữ C với 2 Block hình chữ nhật, mỗi Block dài 24.6m và rộng 23.4m, tổng diện tích xây dựng là 3200m2 Công trình bao gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 17 tầng lầu và 1 tầng mái.
Tầng hầm: cao 3.9m, nơi bố trí để xe
Tầng trệt cao 4.2m được thiết kế để bố trí văn phòng công ty, các cửa hàng buôn bán và quán ăn, phục vụ nhu cầu của cư dân trong chung cư cũng như người dân xung quanh.
Tầng 1: cao 5.4m, bao gồm Trần Kỹ Thuật cao 1.2m ,chức năng giống như tầng trệt Lầu 2 – Lầu 17: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở Giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai
Hình 1.1 Mặt bằng tầng điển hình
Hình 1.2 Mặt bằng tầng trệt
Hình 1.3 Mặt bằng tầng hầm
K lÇu 1, lÇu 2, và tầng TRệT là các yếu tố quan trọng trong cấu trúc Các tầng từ lÇu 3 đến lÇu 17 bao gồm lÇu 4, lÇu 5, lÇu 6, lÇu 7, lÇu 8, lÇu 9, lÇu 10, lÇu 11, lÇu 12, lÇu 13, lÇu 14, lÇu 15, và lÇu 16 Mái và mặt đứng trục k-a cũng đóng vai trò thiết yếu trong thiết kế tổng thể của công trình.
A B C D e mặt cắt a-a lÇu 6 lÇu 5 lÇu 8 lÇu 7 lÇu 10 lÇu 9 lÇu 12 lÇu 11 lÇu 14 lÇu 13 mái lÇu 15 tÇng HÇM lÇu 1 lÇu 2 tầng TRệT lÇu 3 lầu áp mái lầu mái
5 lÇu 1 lÇu 2 tầng TRệT lÇu 4 lÇu 3 tÇng HÇM trÇn kü thuËt trÇn kü thuËt
GHI CHó : lÇu 4 lÇu 5 lÇu 6 lÇu 7 lÇu 8 lÇu 9 lÇu 10 lÇu 11 lÇu 12 lÇu 16 lÇu 17 lÇu 13 lÇu 14 lÇu 15 lÇu 16 lÇu 17
1.2.4 Hệ thống giao thông trong công trình
Giao thông theo phương ngang công trình là hành lang
Hệ thống giao thông đứng trong công trình bao gồm 3 thang máy và 2 thang bộ 2 vế, giúp kết nối các tầng một cách hiệu quả Các căn hộ được bố trí xung quanh lõi, tối ưu hóa giải pháp kiến trúc và kết cấu, đảm bảo khoảng cách di chuyển giữa các phòng ngắn gọn và hợp lý, đồng thời duy trì sự thông thoáng cho toàn bộ công trình.
1.2.5 Giải pháp kỹ thuật công trình
Hệ thống điện của khu đô thị được kết nối với công trình qua phòng máy điện, từ đó điện được phân phối đến toàn bộ công trình qua mạng lưới điện nội bộ Trong trường hợp mất điện, máy phát điện dự phòng được đặt ở tầng hầm có thể ngay lập tức cung cấp điện cho công trình.
Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể nước mái Nước sau đó được bơm tự động đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính gần phòng phục vụ.
Nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực
Công trình được thiết kế với lợi thế không bị che khuất bởi các công trình lân cận, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đón gió tự nhiên Bên cạnh đó, hệ thống gió nhân tạo từ máy điều hòa nhiệt độ cũng được sử dụng, giúp cải thiện hiệu quả thông gió cho toàn bộ công trình.
Giải pháp chiếu sáng cho công trình được tính riêng cho từng khu chức năng dựa vào độ rọi cần thiết và các yêu cầu về màu sắc
Hầu hết các khu vực hiện nay sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng và đèn compact tiết kiệm điện, đồng thời hạn chế tối đa việc sử dụng đèn dây tóc nung nóng Đối với khu vực bên ngoài, nên sử dụng đèn cao áp halogen hoặc sodium có tính năng chống thấm.
Công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách
Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2
Mỗi tầng của tòa nhà đều được trang bị hai cầu thang bộ để đảm bảo an toàn cho người dân trong trường hợp xảy ra cháy nổ Ngoài ra, trên tầng mái còn có một bể nước lớn phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy.
Công trình được sử dụng kim chống sét ở tầng mái và hệ thống dẫn sét truyền xuống đất
Rác thải từ mỗi tầng được thu gom và chuyển xuống khu vực chứa rác ở tầng hầm, nơi có hệ thống đưa rác ra ngoài Gian chứa rác được thiết kế kín đáo và chắc chắn nhằm ngăn chặn mùi hôi và bảo vệ môi trường khỏi ô nhiễm.
CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ SƠ BỘ TIẾT DIỆN
TIÊU CHUẦN THIẾT KẾ
TCVN 198–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
TCVN 2737–1995: Tải trọng và tác động –Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 229–1999: Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió
TCVN 5574–2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 10304–2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế ( Tiêu chuẩn mới)
TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
TCVN 4453 – 1995: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu
Châu Ngọc Ẩn (2008), Cơ học đất, NXB Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Minh
Châu Ngọc Ẩn (2005) Nền móng NXB Đại Học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh
Nguyễn Đình Cống (2008),Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005 (Tập 1, Tập 2)
Nguyễn Đình Cống (2010), Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, NXB Xây Dựng
Nguyễn Đình Cống (2011), Sàn sườn bê tông toàn khối, NXB Xây Dựng
Nguyễn Tuấn Trung, Võ Mạnh Hùng, Phương pháp tính vách cứng, bộ môn công trình BTCT - ĐH xây dựng Hà Nội biên soạn
Lê Anh Hoàng (2010), Nền và móng , NXB xây dựng Hà Nội
Võ Bá Tầm (2012), Nhà cao tầng bê tông cốt thép, NXB Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh
Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống (2008), Kết cấu bê tông cốt thép, NXB Khoa Học Kỹ Thuật
Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh (2010), Kết cấu bê tông cốt thép (Phần cấu kiện nhà cửa), NXB Khoa Học và Kỹ Thuật
PGS.TS Lê Thanh Huấn, TS Nguyễn Hữu Việt, Th.S Nguyễn Tất Tâm
(2010), Kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau trong nhà nhiều tầng, NXB Xây Dựng
TS Nguyễn Trung Hòa (2011), Kết câu bê tông cốt thép theo quy phạm Hoa
GS TSKH Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng, NXB Khoa Học Kỹ Thuật
GS TS Vũ Công Ngữ, Th.S Nguyễn Thái (2006), Móng cọc phân tích và thiết kế, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật
Lưu Bá Thuận, Giáo trình máy xây dựng (2011), NXB xây dựng.
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.2.1 Lựa chọn kết cấu phần thân
2.2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng:
Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:
+ Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất
+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình
+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình
Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :
Phương án 1: hệ Khung Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút
Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau
Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu uốn ngang kém nên hạn chế sử dụng đối với nhà có chiều cao h>40m
Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng
Việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau mang lại sự thuận tiện, cho phép lắp ghép hoặc đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép một cách hiệu quả.
Vách cứng tiếp thu các tải trọng ngang được đổ bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước
Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao h>40m
Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên
Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian
Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng
Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản
Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang
Hộp trong nhà cũng giống như lõi cứng được hợp thành bởi các tường đặc hoặc có cửa
Hệ lõi hộp chỉ phù hợp với các nhà rất cao (có thể cao tới 100 tầng)
Dựa vào quy mô công trình với 18 tầng nổi và 1 hầm, sinh viên áp dụng hệ chịu lực Khung-Vách Lõi, trong đó khung chịu tải trọng đứng và vách lõi không chỉ chịu tải trọng đứng mà còn chịu tải trọng ngang cùng với các tác động khác Hệ kết cấu này không chỉ đảm bảo tính ổn định mà còn tăng cường độ cứng cho công trình.
2.2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang:
Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến tính kinh tế của công trình Theo thống kê, khối lượng bê tông sàn có thể chiếm tới 30% tổng khối lượng vật liệu xây dựng.
Khối lượng bê tông trong công trình chiếm 40%, khiến trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Khi công trình cao hơn, tải trọng này tích lũy xuống các cột tầng dưới và móng, dẫn đến chi phí móng và cột tăng lên, đồng thời làm gia tăng tải trọng ngang do động đất.
Vì vậy cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng
Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay được trình bày như bên dưới
- Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
+ Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công
Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến việc chiều cao tầng của công trình cũng lớn theo Điều này không chỉ gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang mà còn làm tăng chi phí vật liệu, không đạt hiệu quả kinh tế.
+ Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp
Cấu trúc bao gồm hệ dầm vuông góc chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh với nhịp nhỏ Khoảng cách giữa các dầm cần đảm bảo không vượt quá 2m để đáp ứng yêu cầu cấu tạo.
Việc giảm thiểu số lượng cột bên trong không chỉ tiết kiệm không gian sử dụng mà còn tạo nên kiến trúc đẹp mắt, phù hợp với các công trình có yêu cầu thẩm mỹ cao như hội trường và câu lạc bộ.
+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp
Khi thiết kế mặt bằng sàn rộng, việc bố trí thêm các dầm chính là cần thiết Để đảm bảo độ võng giới hạn, chiều cao của dầm chính cũng cần phải được tăng cường.
- Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách
+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình
+ Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa + Dễ phân chia không gian
+ Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
Phương án thi công này có ưu điểm vượt trội về thời gian so với phương án sàn dầm, vì không cần phải tốn công gia công cốt pha và cốt thép dầm Việc lắp dựng ván khuôn và cốt pha cũng diễn ra một cách đơn giản hơn.
+ Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành
+ Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn có dầm
Trong phương án này, các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung, dẫn đến độ cứng thấp hơn nhiều so với phương án sàn dầm Do đó, khả năng chịu lực theo phương ngang của phương án này kém hơn, khiến tải trọng ngang chủ yếu do vách chịu, trong khi tải trọng đứng chủ yếu do cột đảm nhiệm.
+ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn
Hệ sàn sườn ứng lực trước:
+ Có khả năng chịu uốn tốt hơn do đó độ cứng lớn hơn và độ võng, biến dạng nhỏ hơn bê tông cốt thép thường
Với trọng lượng riêng nhẹ hơn bê tông cốt thép thông thường, vật liệu này giúp giảm tải trọng và chi phí cho móng, đặc biệt là trong các công trình cao tầng Ngoài ra, khả năng chống nứt vượt trội của nó cũng mang lại khả năng chống thấm tốt hơn.
+ Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong các kết cấu chịu tải trọng động
+ Cho phép tháo coffa sớm và có thể áp dụng các công nghệ thi công mới để tăng tiến độ
Mặc dù tiết kiệm chi phí về bê tông và thép, nhưng việc sử dụng bê tông và cốt thép cường độ cao cùng với các thiết bị neo làm cho kết cấu này trở nên kinh tế hơn đối với các nhịp lớn.
+ Tính toán phức tạp, thi công cần đơn vị có kinh nghiệm
Đối với công trình cao tầng, việc sử dụng sàn ứng lực trước dẫn đến độ cứng của công trình thấp hơn so với bê tông ứng lực trước của dầm sàn thông thường Để cải thiện tình trạng này, cần thiết phải bố trí hệ dầm bo xung quanh mặt bằng sàn, giúp neo cáp hiệu quả và tăng cường độ cứng, đồng thời chống xoắn cho công trình.
- Cấu tạo gồm các tấm tôn hình dập nguội và tấm đan bằng bêtông cốt thép
+ Khi thi công tấm tôn đóng vai trò sàn công tác
+ Khi đổ bê tông đóng vai trò coffa cho vữa bêtông
+ Khi làm việc đóng vai trò cốt thép lớp dưới của bản sàn
+ Chi phí vật liệu cao
+ Công nghệ thi công chưa phổ biến ở Việt Nam
Cấu tạo của công trình bao gồm các tấm panel ứng lực trước được sản xuất trong nhà máy Những tấm này sẽ được vận chuyển đến công trường, nơi chúng được lắp dựng thành dầm và vách Sau đó, quy trình tiếp theo là rải thép và đổ bê tông bù để hoàn thiện cấu trúc.
+ Khả năng vượt nhịp lớn
+ Thời gian thi công nhanh
+ Khả năng chịu lực lớn và độ võng nhỏ
+ Kích thước cấu kiện lớn
+ Quy trình tính toán phức tạp
+ Chọn lựa phương án sàn
Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho công trình:
Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, sinh viên chọn giải pháp sàn sườn toàn khối.
VẬT LIỆU SỬ DỤNG
2.3.1 Các yêu cầu đối với vật liệu:
Vật liệu xây dựng được lựa chọn từ nguồn tài nguyên địa phương, giúp tiết kiệm chi phí và đảm bảo tính khả thi Những vật liệu này không chỉ có giá thành hợp lý mà còn đáp ứng tốt yêu cầu về khả năng chịu lực và khả năng biến dạng, phù hợp với điều kiện xây dựng tại khu vực.
- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt
- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp
- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình
Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép
Bảng 2.1- Bê tông và các loại vật liệu
STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng
1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa
Nền, tầng, trệt, , lanh tô, trụ tường, móng, cột,vách, dầm, sàn,
Bê tông cấp độ bền B25: Rb = 14.5
Gạch lát nền ceramic: (kN/m 3 )
Vữa xi măng , cát, gạch xây tường:
3 Vữa xi măng; cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà
STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng
1 Thép AI (d10): Rs = Rsc = 225MPa
Rsw = 175 MPa ; Es = 2.1x10 5 MPa Cốt thép có d≤ 10 mm
2 Thép AIII (d>10): Rs = Rsc = 365 MPa
Cốt thép dọc kết cấu các loại có d> 10mm
3 Thép AII (d>10): Rs = Rsc = 280 MPa
Cốt thép dọc kết cấu (cầu thang bộ) d> 10mm
2.3.2 Lớp bê tông bảo vệ: Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn ( lấy theo mục 8.3 TCVN 5574-2012)
Trong bản và tường có chiều dày >100 mm: 15mm (20mm); Trong dầm và dầm sườn có chiều cao > 250mm: 20mm (25mm); Trong cột: 20mm (25mm); Trong dầm móng: 30mm;
Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm;
Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm;
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo phải đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của cốt thép và không được nhỏ hơn các tiêu chuẩn quy định.
Khi chiều cao tiết diện của cấu kiện nhỏ hơn 250mm, giá trị tối thiểu là 10mm (15mm); trong trường hợp chiều cao tiết diện lớn hơn 250mm, giá trị tối thiểu là 15mm (20mm) Giá trị trong ngoặc "( )" được áp dụng cho các cấu kiện ngoài trời hoặc ở những khu vực ẩm ướt.
CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN, DẦM, CỘT, VÁCH
2.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn:
Sơ bộ theo sách sàn sườn bê tông toàn khối – GS.TS Nguyễn Đình Cống
- Chọn sơ bộ chiều dày sàn theo công thức kinh nghiệm sau: san 1 h D l
- D0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng
- l : Nhịp theo phương cạnh ngắn 1
- m30 35 đối với bản loại dầm và l là nhịp bản 1
- m40 45 đối với bản kê 4 cạnh và l là chiều dài cạnh ngắn 1
- m 10 15 đối với bản công xôn
Ghi chú: m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô bản liên tục hay ô bản đơn
Thực tế chiều dày sàn min lấy bằng 150 mm
Bảng 2.3 Bảng chọn sàn tầng điển hình
Bảng 2.4-Bảng chiều dày sàn cho công trình:
STT SÀN TẦNG CHIỀU DÀY (mm)
2.4.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm:
Sơ bộ theo sách kết cấu bê tông cốt thép (Phần cấu kiện cơ bản)– Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống
Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện:độ võng và điều kiện độ bền) sau:
Kích thước của tiết dầm được xác định sơ bộ dựa trên nhịp dầm theo công thức kinh nghiệm, nhằm đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và khả năng chịu lực đầy đủ.
Bảng 2.5 Bảng chọn tiết diện dầm
2.4.3 Chọn sơ bộ tiết diện vách lõi:
Chiều dày vách của lõi cứng được xác định dựa vào chiều cao và số tầng của tòa nhà, đồng thời tuân thủ các quy định tại Điều 3.4.1 TCXD 198-1997 Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể được tính toán bằng công thức gần đúng vl vl st.
Fst - Diện tích sàn từng tầng
Chiều dày vách đổ toàn khối chọn không nhỏ hơn 200mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng
Sơ bộ chiều dày vách chọn 300 mm cho lõi thang máy và vách biên(500x3000)mm
Bảng 2.6 Tiết diện vách góc m Q F N k Rb
F (chọn) l chọn b chọn số tầng kG/m 2 m 2 kG hệ số kG/cm 2 cm 2 cm 2 cm cm
2.4.4 Chọn sơ bộ tiết diện cột
Để tiết kiệm và giảm tải trọng cho công trình thì 3 → 4 tầng thay đổi tiết diện
Diện tích tiết diện cột Ac xác định theo công thức: c b
Rb: cường độ chịu nén tính toán của bê tông Rb = 17 (Mpa)
k: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột k= 1.3 (cột biên) k= 1.1 (cột giữa) k= 1.5 (cột góc)
Lực dọc hoặc tải trọng dưới chân cột được tính theo công thức N = m s × q s × F s, trong đó m s là số sàn phía trên tết diện đang xét (bao gồm cả mái), q s là tải trọng tương đương trên mỗi mét vuông mặt sàn, bao gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời, trọng lượng của dầm, tường và cột được phân tích phân bố đều trên sàn Giá trị q được xác định theo kinh nghiệm thiết kế, với q = (10÷14) kN/m² cho bề dày sàn trung bình 10÷14 cm, q = (15÷18) kN/m² cho bề dày sàn trung bình 15÷20 cm, và q ≥ 20 kN/m² cho bề dày sàn lớn ≥ 25 cm Fs là diện tích truyền tải từ bản sàn lên cột (m²), và tiết diện cột góc C-1 cũng cần được xem xét.
Bảng 2.7 Cột biên trục G2 m q F N k Rb F F h b
(tinh ) (chon) chọn chọn số tầng kG/
(cm 2 ) (cm 2 ) cm cm m 2 Cm 2
Bảng 2.8 Cột giữa trục C7 m q F N k Rb F F h b
(tính) (chon) chọn chọn số tầng kG/
(cm 2 ) (cm 2 ) cm cm m 2 Cm 2
TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀ MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
LỰA CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH
Lựa chọn sơ đồ tính
Phần mềm ETABS 2017 được sử dụng để phân tích kết cấu, cho phép mô hình hóa toàn bộ các kết cấu chính của công trình với từng loại phần tử phù hợp.
Khi thực hiện giải khung không gian, cần dựa vào kết quả nội lực để tính toán và bố trí cốt thép cho khung trục C một cách hợp lý.
Hình 3.1 Tiết diện cột và dầm trục 2 trong Etabs
Hình 3.2 Mặt bằng bố trí dầm, cột, vách Block 1 trong Etabs
Hình 3.3 Mặt bằng bố trí dầm, cột, vách Block 2 trong Etabs
Hình 3.4 Khai báo vật liệu trong Etabs
Hình 3.5 Khai báo tiết diện dầm, cột trong Etabs
Hình 3.7 khai báo tiết diện vách trong Etabs
TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG CHO CÔNG TRÌNH
3.2.1 Tỉnh tải tác dụng lên sàn
Tỉnh tải sàn được tính bằng trọng lượng bản thân, các lớp cấu tạo và tường xây quy đổi lên sàn Các số liệu về tải trọng cần tham khảo theo TCVN 2737 – 1995, tiêu chuẩn thiết kế về tải trọng và tác động.
– Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 - 1995
Trọng lượng các lớp cấu tạo:
Trong đó : – gi trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo thứ i
Hệ số tin cậy của các lớp cấu tạo thứ nhất phụ thuộc vào chức năng sử dụng của từng khu vực, dẫn đến sự khác biệt trong cấu tạo sàng và tỉnh tải sàn tương ứng Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu bao gồm sàn khu nhà ở (phòng khách, phòng ăn + bếp, phòng ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn nhà vệ sinh, mỗi loại có cấu tạo riêng biệt phù hợp với mục đích sử dụng.
– Sàn căn hộ, hành lang, kỹ thuật:
Bảng 3.1 Tải trọng sàn khu nhà ở
Tỉnh tải tiêu chuẩn (g 1 tc )
Tỉnh tải tính toán g 1 tt (kN/m 2 )
Bảng 3.2 Tải trọng sàn vệ sinh
Tỉnh tải tiêu chuẩn (g 1 tc )
Tỉnh tải tính toán g 1 tt (kN/m 2 )
Vữa lót sàn, chống thấm 0.05 18 0.9 1.3 1.17
– Tải trọng trung bình tác dụng lên ô sàn:
Bảng 3.3 Tải trọng sàn trung bình lên ô sàn Ô sàn
Sàn khu nhà ở Sàn khu nhà vệ sinh
Tổng diện tích ô sàn (m 2 ) g 1 tt
– Trọng lượng tường ngăn qui đổi:
Trong đó: lt : chiều dài tường
Bt : chiều dày tường ht : chiều cao tường γ1 : trọng lượng riêng tường n : hệ số vượt tải l1, l2 :kích thước 2 cạnh ô bản
Bảng 3.4 Tải trọng tường ngăn quy đổi
Tổng chiều dài tường trên sàn n
Tải tường tầng điển hình H=3.4m
Hình 3.8 Tải tường phân bố điều trên sàn tầng điển hình trong Etabs
Bảng 3.5 Tải tường bao tầng điển hình
Chiều cao (m) gt (kN/m) dầm 400x800 1.1 0.2 2.7 11
Hình 3.9 Tải tường tác dụng lên tầng điển hình trong Etabs
Bảng 3.6 Tổng tỉnh tải tác dụng lên ô sàn Ô sàn g1 (kN/m 2 ) g2 (kN/m 2 ) gtt (kN/m 2 )
→Tổng tỉnh tải tác dụng lên ô sàn = trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo + trọng lượng tường ngăn quy đổi
Hình 3.10 Tỉnh tải tác dụng lên tầng điển hình Block 1 trong Etabs
Hình 3.11 Tỉnh tải tác dụng lên tầng điển hình Block 2 trong Etabs
Giá trị của hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của từng loại phòng Hệ số độ tin cậy n cho tải trọng phân bố đều được quy định theo điều 4.3.3 trong TCVN.
Bảng 3.7 Hoạt tải tác dụng lên ô sàn
3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn
Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn = tĩnh tải tính toán+ hoạt tải tính toán tt tt tt q s g p Ô sàn Chức năng Diện tích
Hoạt tải ô sàn khu Thương Mại 4 1.2 4.8 4.8
Bảng 3.8 Tổng tải tính toán tác dụng lên ô sàn Ô sàn Gtt sàn (kN/m 2 ) Ptt sàn (kN/m 2 ) Tổng tải trọng (kN/m 2 )
Hình 3.12 Hoạt tải tác dụng lên tầng điển hình Block 1 trong Etabs
Hình 3.13 Hoạt tải tác dụng lên tầng điển hình Block 2 trong Etabs
3.2.4 Đặc trưng động lực học công trình
Xem xét công trình là một thanh công son với khối lượng tập trung hữu hạn Trong hệ thống này, thanh công son có n điểm tập trung khối lượng, mỗi điểm có khối lượng tương ứng riêng.
M1,M2, Mn, phương trình vi phân tổng quát dao động của hệ khi bỏ qua khối lượng thanh:
M , C , K : Ma trận khối lượng, cản và độ cứng của hệ
U,U : vector gia tốc, vận tốc, dịch chuyển của các toạ độ xác định bậc tự do của hệ
W ' : véc tơ lực kích động đặt tại các toạ độ tương ứng
Tần số và dạng dao động riêng của hệ được xác định từ phương trình vi phân thuần nhất không có cản (bỏ qua hệ số cản C):
là ma trận khối lượng
là ma trận độ cứng
Điều kiện tồn tại dao động là phương trình tồn tại nghiệm không tầm thường: y0 do đó phải điều kiện thỏa mãn điều kiện:
ij : Chuyển vị tại điểm j do lực đơn vị đặt tại điểm i gây ra
ij: Tần số vòng của dao động riêng (Rad/s)
Phương trình (6) là phương trình đặc trưng cho việc xác định n giá trị thực, dương của i Bằng cách thay các giá trị này vào phương trình (4), ta có thể xác định các dạng dao động riêng Khi n > 3, việc giải bài toán trở nên phức tạp, và tần số cùng dạng dao động thường được xác định thông qua máy tính hoặc các phương pháp gần đúng như phương pháp Năng Lượng RayLây, phương pháp Bunop - Galookin, phương pháp thay thế khối lượng, phương pháp khối lượng tương đương, phương pháp đúng dần, và phương pháp sai phân Một trong những phần mềm hỗ trợ tính toán tần số và dạng dao động theo lý thuyết là Etabs 2017, giúp tính toán các dạng dao động riêng một cách chính xác.
3.2.4.2 Khảo sát các dạng dao động riêng
Áp dụng lý thuyết Mục 3.2.3.1 chia công trình thành các khối lượng tập trung ứng với 1 tầng hầm, trệt, 17 lầu, mái của công trình
Các kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hóa trong không gian 3 chiều, sử dụng phần tử khung cho cột và dầm, cùng với phần tử tấm vỏ cho sàn và vách cứng Tính toán chu kỳ dao động riêng và dạng dao động riêng cho 12 dạng dao động đầu tiên được thực hiện Khối lượng tập trung được khai báo trong phân tích dao động theo TCXD 229:1999 là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải.
Các dạng dao động cơ bản:
Khảo sát hình dạng dao động đầu tiên của các Mode đầu tiên theo kết quả phân tích trong mô hình ETAB 2017
Hình 3.14 Mô hình 3D công trình trong ETABS
Modal 1 dao động phương Y Modal 2 dao động phương X
Bảng 3.9 Bảng giá trị chu kì dao động
Mode Period UX UY UZ
Bảng 3.10 Bảng khối lượng và tâm khối lượng từng tầng
Story Diaphragm MassX MassY XCM YCM
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với độ cao zj so với mốc chuẩn:
W : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng 0 kj: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao
: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.20
C: hệ số khí động, Gió đẩy: 0.80; gió hút: 0.60
Hj: chiều cao đón gió của tầng thứ j
Bảng 3.11 - Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió
Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V
Theo mục 6.4.1 Đối với ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu, giá trị áp lực gió
W0 được giảm đi 10 daN/m 2 đối với vùng I-A, 12 daN/m 2 đối với vùng II-A và 15 daN/m 2 đối với vùng III-A Dạng địa hình C
Công trình của sinh viên nằm ở Tp.Hồ Chí Minh thuộc vùng gió II-A:
W0 95 12 83 daN / m k(zj) – hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, xác định dựa vào công thức sau: j g j 2m t t k Z 1,844 Z
Bảng 3.12 Bảng giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió quy dạng tập trung tác dụng lên các tầng theo Block1
Tầng Cao độ mặt sàn (m)
Bề rộng đón gió Hệ số độ cao k
Bề rộng đón gió Áp lực gió tính toán
Bảng 3.13 Bảng giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió quy dạng tập trung tác dụng lên các tầng block2
Tầng Cao độ mặt sàn (m)
Bề rộng đón gió Hệ số độ cao k
Bề rộng đón gió Áp lực gió tính toán X(m) Y(m) X(kN) Y(kN)
Hình 3.15 Gió tĩnh X tác dụng vào công trình nhập vào tâm hình học
Hình 3.16 Gió tĩnh Y tác dụng vào công trình nhập vào tâm hình học
3.2.4.4 Thành phần động tải trọng gió
Động tải trọng gió tác động lên công trình được xác định bởi xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình Giá trị của lực này được tính toán dựa trên thành phần tĩnh của tải trọng gió, nhân với hệ số ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính.
Để tính toán thành phần động của tải trọng gió, chúng ta dựa vào các thành phần cần tính toán và tiêu chuẩn TCVN 229 – 1999 Quy trình tính toán được phân chia thành các bước cụ thể để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình thực hiện.
Bước 1: dựa vào TCVN 2737 – 1995, xác định công trình có thuộc phạm vi cần phải tính gió động hay không
Bước 2: xác định thành phần tĩnh của tải trọng gió
Bước 3: tính toán đặc điểm động lực công trình
Bước 4: giá trị giới hạn tần số dao động riêng fL
Bước 5: giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến thành phần xung vận tốc gió (f1 > fL)
Bước 6: giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió khi kể đến thành phần xung và lực quán tính
Bước 7: giá trị tính toán thành phần động tải trọng gió
Bước 8: tổng hợp tải trọng gió tĩnh và động
Bước 1: dựa vào TCVN 2737 – 1995, xác định công trình có thuộc phạm vi cần tính gió động hay không
Theo quy định tại điều 6.2 TCVN, các công trình nhà cao tầng có chiều cao vượt quá 40m cần phải tính toán thành phần động của tải trọng gió Với chiều cao công trình là 67.00 m, việc xem xét thành phần động tải trọng gió là cần thiết.
Bước 2: xác định thành phần tĩnh tải trọng gió
Bước 3: tính toán đặc điểm động lực học công trình
Sử dụng phương pháp phần từ hữu hạn, khảo sát 12 mode dao động, dùng chương trình ETABS 2017, ta có tần số dao động thể hiện trong bảng sau:
Theo điều 6.16 các công trình có tần số fs < fL cần tính toán động lực có kể đến s fs < fL < fs+1
Bảng 3.14 - Bảng tần số chung của công trình
Mode Period UX UY RZ F GHI CHÚ
Bước 4: giá trị giới hạn tần số dao động riêng fL
Công trình bê tông cốt thép có độ giàm giá trị lôga 0.3 và vùng áp lực gió II; ta tra bảng 9 TCVN 2737 – 1995 có fL = 1.3
Nếu f1 > fL: công trình có độ cứng lớn, thành phần động tải trọng gió chỉ do xung vận tốc gió gây ra
Khi f1 ≤ fL, công trình có độ cứng thấp, do đó cần xem xét cả tác động của xung vận tốc gió và lực quán tính Việc tính toán dạng dao động đầu tiên phải đảm bảo tần số dao động riêng f ≤ fL.
Bước 5: giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió khi chỉ kể đến thành phần xung vận tốc gió ( f1 > fL) tc j j
W W k z cgiá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió
j : hệ số áp lực động tải trọng gió lấy theo bảng 8 TCVN 2737 – 1995, phụ thuộc dạng địa hình và độ cao zj hoặc tính theo công thức A.32 TCXD 229 – 1999
: hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, tra bảng 10 TCVN
2737 – 1995 với B : bề rộng công trình; H : chiều cao công trình
Hình 3.17 Hệ tọa độ xác định hệ số tương quan
Nếu bề mặt đón gió của công trình hình chữ nhật song song với các trục cơ bản, thì hệ số 1 được xác định theo bảng 10 TCVN 2737 – 1995 Giá trị của hệ số cho dạng dao động thứ 2 và 3 là 2 = 3 = 1.
Bảng 3.15 - Bảng hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió
Bảng 3.16 - Bảng giá trị tiêu chuẩn thành phần động xung vận tốc gió block 1
Hệ số áp lực động
LÂU1 4.2 4.8 0.7 50 50 0.598 76.05 110.8 75.70 110.8 LÂU2 9.6 4.4 0.6 23.4 24.6 0.754 36.66 53.41 38.36 56.15 LÂU3 13 3.4 0.6 23.4 24.6 0.82 29.51 42.99 30.88 45.20 LÂU4 16.4 3.4 0.6 23.4 24.6 0.876 30.52 44.47 31.94 46.75 LÂU5 19.8 3.4 0.6 23.4 24.6 0.923 31.35 45.68 32.81 48.02 LÂU6 23.2 3.4 0.6 23.4 24.6 0.965 32.04 46.68 33.53 49.07 LÂU7 26.6 3.4 0.5 23.4 24.6 1 32.55 47.42 34.06 49.85 LÂU8 30 3.4 0.5 23.4 24.6 1.03 32.96 48.02 34.49 50.48 LÂU9 33.4 3.4 0.5 23.4 24.6 1.06 33.46 48.74 35.01 51.24 LÂU10 36.8 3.4 0.5 23.4 24.6 1.09 33.93 49.43 35.50 51.97 LÂU11 40.2 3.4 0.5 23.4 24.6 1.12 34.43 50.17 36.03 52.74 LÂU12 43.6 3.4 0.5 23.4 24.6 1.15 34.98 50.96 36.60 53.58 LÂU13 47 3.4 0.5 23.4 24.6 1.175 35.36 51.51 37.00 54.15 LÂU14 50.4 3.4 0.5 23.4 24.6 1.199 35.69 51.99 37.34 54.65 LÂU15 53.8 3.4 0.5 23.4 24.6 1.221 36.01 52.46 37.68 55.15 LÂU16 57.2 3.4 0.5 23.4 24.6 1.243 36.38 53.01 38.07 55.72 LÂU17 60.6 3.4 0.5 23.4 24.6 1.263 36.69 53.46 38.40 56.20 MÁI 64 3.2 0.5 23.4 24.6 1.282 34.72 50.59 36.34 53.18 TUM MÁI 67 1.5 0.5 5.2 5.7 1.299 3.64 5.31 3.98 5.82
Bảng 3.17 - Bảng giá trị tiêu chuẩn thành phần động xung vận tốc gió Block 2
Hệ số áp lực động
LÂU1 4.2 4.8 0.7 50 50 0.59 75.7 110 75.7 110 LÂU2 9.6 4.4 0.6 24.6 23.4 0.75 38.3 56 36.5 53.4 LÂU3 13 3.4 0.6 24.6 23.4 0.82 30.8 45 29.4 42.9 LÂU4 16.4 3.4 0.6 24.6 23.4 0.87 31.9 46.7 30.4 44.4 LÂU5 19.8 3.4 0.6 24.6 23.4 0.92 32.8 48 31.2 45.6 LÂU6 23.2 3.4 0.6 24.6 23.4 0.96 33.5 49.1 31.9 46.6 LÂU7 26.6 3.4 0.5 24.6 23.4 1 34.0 49.8 32.4 47.4
LÂU8 30 3.4 0.5 24.6 23.4 1.03 34.5 505 32.8 48 LÂU9 33.4 3.4 0.5 24.6 23.4 1.06 35 51.2 33.3 48 LÂU10 36.8 3.4 0.5 24.6 23.4 1.09 35.5 51.9 33.7 49.43 LÂU11 40.2 3.4 0.5 24.6 23.4 1.12 36 52.7 34.3 50 LÂU12 43.6 3.4 0.5 24.6 23.4 1.15 36.6 53.6 34.8 50.9 LÂU13 47 3.4 0.5 24.6 23.4 1.17 37 54.1 35.2 51.5 LÂU14 50.4 3.4 0.5 24.6 23.4 1.19 37.3 54.6 35.5 51.9 LÂU15 53.8 3.4 0.5 24.6 23.4 1.221 37.6 55.1 35.8 52.46 LÂU16 57.2 3.4 0.5 24.6 23.4 1.24 38 55.7 36.21 53 LÂU17 60.6 3.4 0.5 24.6 23.4 1.26 38.4 56.2 36.5 53.4 MÁI 64 3.2 0.5 24.6 23.4 1.28 36.3 53.2 34.5 50.5 TUM
Bước 6: giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió khi kể đến thành phần xung và lực quán tính
M j : khối lượng của phần thứ j công trình có trọng tâm tại độ cao z
j : hệ số động lực không thứ nguyên ứng với dạng dao động thứ i, tra đồ thị hình 2 – trang 45 TCVN 2737 – 1995, phụ thuộc vào:
= 1,2 hệ số độ tin cậy
W o = 830 (N/m 2 ) áp lực gió tiêu chuẩn f i : tần số dao động của dạng dao động thứ i, được xác định trong bảng tần số
Từ đồ thị xác định hệ số động lực
Bảng 3.18 - Bảng hệ số động lực tương ứng với từng phương và dạng dao động
Phương/Mode fi i Phương/Mode fi i
j : hệ số xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi
W Fj là lực tiêu chuẩn của thành phần động tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, chỉ tính đến thành phần xung của vận tốc gió Trong khi đó, y ji đại diện cho sự dịch chuyển ngang của công trình ở độ cao z, tương ứng với dạng dao động riêng thứ i.
Bảng 3.19 – Bảng giá trị tiêu chuẩn phần động của xung vận tốc và lực quán tính Block 1
Bảng 3.20 – Bảng giá trị tiêu chuẩn phần động của xung vận tốc và lực quán tính Block 2
Bước 7: giá trị tính toán thành phần động của tải gió tt p p
W p : giá trị tính toán áp lực gió
= 1.2: hệ số độ tin cậy tài trọng gió
= 1.2: hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian 50 năm trong bảng 12 TCVN
Bước 8: tổng hợp tải trọng gió tĩnh và động
Nội lực và chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và động của tải trọng gió được xác định theo công thức sau:
X – là moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị;
X t - là moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra; d
X i là khoảnh khắc uốn xoắn, lực cắt, lực dọc hoặc chuyển vị do tác động của tải trọng gió gây ra khi xảy ra dao động ở dạng thứ i; trong đó s là số dạng dao động được tính toán.
Bảng 3.21 – Bảng tổng hợp tải trọng gió động Block 1
Gió theo phương Y (kN) Gió theo phương X (kN) Wtt tĩnh (kN)
LÂU4 16.4 84 19.668 103.67 88.3 23.955 112.25 LÂU5 19.8 87.8 25.723 113.52 92.3 31.031 123.33 LÂU6 23.2 92.6 30.493 123.09 97.4 38.03 135.43 LÂU7 26.6 95.5 35.39 130.89 100.4 45.184 145.58 LÂU8 30 99.3 41.47 140.77 104.4 52.292 156.69 LÂU9 33.4 102.2 45.994 148.19 107.4 58.968 166.37 LÂU10 36.8 105 50.448 155.45 110.4 65.541 175.94 LÂU11 40.2 107.9 56.483 164.38 113.4 72.601 186 LÂU12 43.6 109.8 60.057 169.86 115.4 79.585 194.98 LÂU13 47 112.7 64.896 177.6 118.4 88.995 207.39 LÂU14 50.4 114.6 69.666 184.27 120.4 95.97 216.37 LÂU15 53.8 116.5 72.762 189.26 122.4 99.954 222.35 LÂU16 57.2 118.4 75.813 194.21 124.5 106.19 230.69 LÂU17 60.6 120.3 79.409 199.71 126.5 113.17 239.67
Bảng 3.22 – Bảng tổng hợp tải trọng gió động Block 2
Gió theo phương Y(kN) Gió theo phương X(kN)
LÂU5 19.8 87.8 21.507 109.31 92.3 35.386 127.69 LÂU6 23.2 92.6 26.371 118.97 97.4 41.97 139.37 LÂU7 26.6 95.5 32.964 128.46 100.4 48.685 149.09 LÂU8 30 99.3 37.909 137.21 104.4 57.079 161.48 LÂU9 33.4 102.2 42.506 144.71 107.4 63.277 170.68 LÂU10 36.8 105 47.075 152.07 110.4 69.442 179.84 LÂU11 40.2 107.9 51.945 159.84 113.4 77.709 191.11 LÂU12 43.6 109.8 58.438 168.24 115.4 84.323 199.72 LÂU13 47 112.7 63.307 176.01 118.4 89.283 207.68 LÂU14 50.4 114.6 68.177 182.78 120.4 95.897 216.3 LÂU15 53.8 116.5 72.505 189.01 122.4 100.11 222.51 LÂU16 57.2 118.4 76.848 195.25 124.5 106 230.5 LÂU17 60.6 120.3 80.05 200.35 126.5 109.26 235.76
Bảng 3.23 Bảng giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió quy dạng tập trung tác dụng lên tâm khối lượng các tầng
Hình 3.18 Gió động X tác dụng vào công trình tâm khối lượng Hình 3.19 Gió động Y tác dụng vào công trình tâm khối lượng
Mô hình công trình
Sử dụng phương pháp Phần tử hữu hạn, mô hình toàn bộ kết cấu công trình dạng khung không gian trong phần mềm Etabs 17
Mô hình khung xây dựng bao gồm các thành phần chính như cột, dầm và sàn Để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế, cần khai báo mỗi sàn tầng là tuyệt đối cứng (Rigid Diaphragm), với mỗi sàn tương ứng với một Diaphragm riêng biệt.
Hình 3.20 Diaphragm cho mỗi sàn
3.3.1.1 Các trường hợp tải trọng
Bảng 3.24 Các trường hợp tải trọng
STT TẢI TRỌNG LOAD Ý NGHĨA
1 TT DEAD Tĩnh tải và tải trọng bản thân
2 HTTC LIVE Hoạt tải tầng chẵn
3 HTTL LIVE Hoạt tải tầng lẻ
3 GTX WIND Thành phần gió tĩnh theo phương X
4 GTY WIND Thành phần gió tĩnh theo phương Y
5 GDX WIND Thành phần gió động phương X
6 GDY WIND Thành phần gió động phương Y
Bảng 3.25 Bảng khai báo các tổ hợp trung gian
TT Ký hiệu Loại Thành phần Ý nghĩa
1 GX ADD GTX,GDX Gió theo phương X
2 GY ADD GTY,GDY Gió theo phương Y
Bảng 3.26 Bảng khai báo các tổ hợp tải trọng
Combo TT HTTC HTTL GX=GTX+GDX GY=GTY+GDY
EVE1 BAO TỪ ULS1 – ULS19: THIẾT KẾ THÉP DẦM VÀ SÀN SLS1 0.909 0.833 0.833 KIỂM TRA VÕNG SÀN VÀ DẦM
EVE2 BAO TỪ SLS2 - SLS5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ NGANG ĐỈNH Dùng các giá trị nội lực lấy từ tổ hợp ENVE1 để tính toán cốt thép cho dầm
Tính cốt dọc: mỗi dầm lấy moment tại 3 tiết diện (gối trái, nhịp, gối phải), mỗi tiết diện lấy giá trị Mmax và Mmin để tính toán cốt thép
Tớnh cốt ngang: mỗi dầm lấy lực cắt tại 4 tiết diện( gối trỏi, ẳ nhịp, ắ nhịp, gối phải) để tính cốt ngang
Dùng các giá trị nội lực lấy từ các ULS1, ULS2, , ULS19 để tính toán cốt thép cho cột
Hình 3.21 Các trường hợp tải trọng
Hình 3.22 COMBO gió X Hình 3.23 COMBO gió Y
Hình 3.24 Tổ hợp cơ bản 1 Hình 3.25 Tổ hợp cơ bản 2
Hình 3.26 Tổ hợp cơ bản 1 Hình 3.27 Tổ hợp cơ bản 2
Hình 3.28 Tổ hợp EVE1 (COMBOBAO)
KIỂM TRA KẾT CẤU
3.4.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình
Dùng tổ hợp EVE2 để kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình
Ta kiểm tra với giá trị max của X và Y: 0,0019(m)
Kiểm tra theo công thức: mai
→ Vậy chuyển vị ngang lớn nhất của công trình nằm trong giới hạn cho phép.
THIẾT KẾ SÀN
TÍNH TOÁN SÀN
4.1.1 Các trường hợp tải trọng
Dưới tác động của tải trọng ngang, nội lực trong sàn không đáng kể vì tải trọng này được truyền vào lõi cứng Nội lực chủ yếu trong sàn xuất hiện do tải trọng đứng Vì vậy, thiết kế sàn điển hình sẽ được áp dụng cho tất cả các sàn.
Bảng 4.1 Các trường hợp tải trọng
TT Tải trọng Loại Ý nghĩa
1 Hoàn thiện Dead Trọng lượng các lớp cấu tạo
2 Tải tường Dead Trọng lượng tường xây trên sàn
3 HTCD Live Hoạt tải chất đầy
Hình 4.4 Tải tường xây trên sàn
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Sử dụng phần mềm SAFE 16.1.0 để tính toán nội lực sàn theo các trường hợp đã nêu Việc chia sàn thành các dải với bề rộng được nhập dưới dạng phần tử shell cần phải hợp lý và chính xác để dễ dàng lấy kết quả Từ kết quả nội lực, chúng ta tổng hợp các giá trị cực đại thông qua biểu đồ bao momen.
Hình 4.5 Dãy trip theo phương X
Hình 4.6 Dãy trip theo phương Y
Hình 4.7 Moment nhịp theo phương X (COMBO MAX)
Hình 4.8 Moment gối theo phương X (COMBO MIN)
Hình 4.9 Moment nhịp theo phương Y (COMBO MAX)
Hình 4.10 Moment gối theo phương Y (COMBO MIN)
TÍNH CỐT THÉP
Bảng 4.2 Tính thép lớp trên các dải theo phương X
Strip M Bề rộng dải strip
Bảng 4.3 Tính thép lớp dưới các dải theo phương X
Strip M Bề rộng dải strip
Bảng 4.4 Tính thép lớp trên các dải theo phương Y
Strip M Bề rộng dải strip
Bảng 4.5 Tính thép lớp dưới các dải theo phương Y
Strip M Bề rộng dải strip
KIỀM TRA NỨT VÀ VÕNG SÀN
Ta kiểm tra ô sàn S3 vì ô sàn có diện tích lớn nhất và tải trọng lớn
4.4.1.1 Giá trị moment toàn phần
– Giá trị moment toàn phần tiêu chuẩn:
– Giá trị moment dài hạn tiêu chuẩn:
4.4.1.2 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện
Diện tích tiết diện quy đổi Ared :
Moment tĩnh của tiết diện quy đổi với trục qua mép chịu nén:
Khoảng cách từ trọng tâm O đến mép chịu nén:
Moment quán tính của tiết diện quy đổi đối với trục qua trọng tâm
Moment chống uốn của tiết diện quy đổi đối với mép chịu kéo:
Khoảng cách từ đỉnh lõi xa vùng kéo đến trọng tâm O:
Momen kháng uốn của tiết diện quy đổi đối với thớ chịu kéo ngoài cùng
Ibo: momen quán tính của tiết diện vùng bê tông chịu nén đối với trục trung hòa
Iso: momen quán tính của tiết diện cốt thép tương ứng As
α : Hệ số quy đổi α = Es/Eb = 6.15
Sbo: moment tĩnh của diện tích tiết diện tương ứng của vùng bê tông chịu kéo đối với trục trung hòa
4.4.1.3 Tính toán khả năng kháng nứt của sàn
Sự hình thành vết nứt kiểm tra theo điều kiện (mục 7.1.2.4)
, r crc bt ser pl rp
Mr=M đối với kết cấu sàn
Momen do ứng lực P đối với trục dùn đẻ xác định Mr
Rbt,ser =1,8MPa : cường độ chịu kéo tính toán dọc trục của Bê tông ứng với TTGH2 (bảng 12 TCVN5574-2012)
(3.6) →M 2174kNcm M crc sàn không bị nứt
4.4.2 Độ cong cấu kiện không nứt ( Mục 7.4.2 TCVN 5574-2012) Độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm, kéo lệch tâm được xác định theo công thức:
(1/r)1: độ cong do tải trọng tạm thời ngắn hạn
b : hệ số xét đến từ biến ngắn hạn của bê tông, được lấy như sau:
+ đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông cốt liệu nhỏ đặc chắc, bê tông tổ ong, b 1 =0,85
M: moment do ngoại lực ngắn hạn
(1/r)2: độ cong do tải trọng tác dụng dài hạn (tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời đài hạn)
b : là hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bê tông đến biến dạng cấu kiện không có vết nứt (tra bảng 33 Mục 7.4.2.3 TCVN 5574 -2012)
M: moment do ngoại lực dài hạn
(1/r)3: độ cong do sự vồng lên của cấu kiện do tác dụng ngắn hạn của ứng lực nén trước p
Độ cong (1/r)4 của cấu kiện bê tông chịu ứng lực nén trước là do sự vồng lên từ co ngót và từ biến của vật liệu Trong trường hợp kết cấu không có ứng lực trước, giá trị độ cong (1/r)3 và (1/r)4 sẽ bằng 0 Do đó, công thức tính độ cong toàn phần của cấu kiện không nứt cần được áp dụng để xác định chính xác trạng thái của cấu kiện.
4.4.3 Tính toán độ võng của sàn
Vậy độ võng của sàn nằm trong giới hạn cho phép
THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Được chọn sơ bộ ở chương 2
5.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện khung Được chọn sơ bộ ở chương 3
5.1.2 Lựa chọn sơ đồ tính Được chọn sơ bộ ở chương 3
5.1.3 Tỉnh tải tác dụng lên công trình
Với các giá trị tính toán tải trọng của công trình đã xác định ở chương 3.
Mô hình công trình
Sử dụng phương pháp Phần tử hữu hạn, mô hình toàn bộ kết cấu công trình dạng khung không gian trong phần mềm Etabs 17
Mô hình khung xây dựng bao gồm các thành phần cột, dầm và sàn Cần khai báo rằng mỗi sàn tầng là tuyệt đối cứng (Rigid Diaphragm), với mỗi sàn tương ứng với một Diaphragm riêng biệt.
Hình 5.1 Diaphragm cho mỗi sàn
5.2.1.1 Các trường hợp tải trọng Được trình bày ở chương 3
5.2.1.2 Tổ hợp tải trọng Được trình bày ở chương 3
Hình 5.2 Biểu đố bao Moment dầm
Hình 5.3 Biểu đồ bao lực cắt dầm
5.2.2 Tính toán và bố trí cốt thép
5.2.2.1 Tính toán cốt thép dọc ( theo mục 6.2 TCVN 5574 – 2012)
Tính toán cốt thép dầm:
Tổ hợp nội lực tính toán:
Dùng biều đồ lấy từ tổ hợp Even1 để tính toán cốt thép cho dầm
Tính cốt dọc: mỗi dầm lấy momen tại 3 tiết diện (gối trái, nhịp, gối phải), mỗi tiết diện lấy giá trị Mmax và Mmin để tính toán cốt thép
Tớnh cốt ngang: mỗi dầm lấy lực cắt tại 4 tiết diện(gối trỏi, ẳ nhịp, ắ nhịp, gối phải) để tính cốt ngang
Tính toán cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật
Hàm lượng cốt thép: s R b b min max
Tính toán cốt đai dầm:
Chọn và bố trí cốt đai:
Chọn cốt đai 8, số nhánh n = 2, R sw 175MPa, chọn khoảng cách cốt đai: s = 150
Bố trớ cốt đai ỉ8a150 trong đoạn L/4 đầu dầm, trong đoạn giữa dầm đặt cốt đai theo cấu tạo ỉ8a250
Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:
Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: b bt 0
Q Q : Bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt cần phải tính cốt đai b max
Q Q : Bê tông đủ khả năng chịu lực cắt không cần phải tính cốt đai, bố trí theo cấu tạo
: diện tích tiết diện cốt đai
Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:
:đối với bê tông nặng f 0
: hệ số xét ảnh hưởng của lực dọc
Kiểm tra điều kiện chịu cắt của cốt đai: b 1 bRb
0.01 : đối với bê tông nặng s w w1 b
Tính toán cụ thể cho dầm:
Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B30, tra bảng E2 TCXDVN 5574-2012, ta xác định được các thông số R 0.541; R 0.395 đối với nhóm cốt thép AIII và
Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là a40mmh o h a
đối với nhóm cốt thép AIII
Tính cốt thép dầm B155-LẦU 3
Tại nhịp với moment M n = 372.14 (kNm)
Chiều cao làm việc của dầm: h700 40 660(mm)
Diện tích cốt thép: tt b b o 2 s s
Kiểm tra hàm lượng thép: tt s o
Tại gối với moment M g = 672.709 (kNm)
Chiều cao làm việc của dầm: h700 40 660(mm)
Kiểm tra hàm lượng thép: tt s o
0.1% 1.24% 2.52% Thỏa điều kiện tương tự đối với các tt b b o 2 s s
Bảng 5.1 Bảng tống hợp cốt thép dầm
TẦNG Ký hiệu dầm Tổ hợp
m Cốt thộp dọc (cm 2 ) à Loc cm (cm) (kN) (kN.m) (cm) (cm) As tt Bố trí As chọn (%)
TRET B45-(Mmin) EVE1 MIN 0.0 80 50 -206 -264 4.0 76.0 0.054 0.055 9.8 4ỉ22 15.2 0.3 TRET B45-(Mmax)
EVE1 MAX 0.0 80 50 9 139 4.0 76.0 0.028 0.029 5.1 4ỉ22 15.2 0.3 TRET B45-(Mmin) EVE1 MIN 3.8 80 50 16 -324 4.0 76.0 0.066 0.068 12.1 4ỉ22 15.2 0.3 TRET B52-(Mmin) EVE1 MIN 0.6 80 50 -398 -379 4.0 76.0 0.077 0.080 14.2 4ỉ22 15.2 0.4 TRET B52-(Mmax)
EVE1 MAX 3.9 80 50 8 283 4.0 76.0 0.058 0.059 10.5 4ỉ22 15.2 0.3 TRET B52-(Mmin) EVE1 MIN 7.8 80 50 203 -565 4.0 76.0 0.115 0.123 21.7 6ỉ22 22.8 0.5 TRET
(Mmin) EVE1 MIN 7.3 70 40 209 -269 4.0 66.0 0.091 0.095 11.7 5ỉ22 19.0 0.7 MAI B45-(Mmin) EVE1 MIN 0.0 70 40 -49 20 4.0 66.0 0.007 0.007 0.9 4ỉ22 15.2 0.5 MAI B45-(Mmax)
EVE1 MAX 0.4 70 40 -37 60 4.0 66.0 0.020 0.020 2.5 4ỉ22 15.2 0.5 MAI B45-(Mmin) EVE1 MIN 3.8 70 40 -19 -105 4.0 66.0 0.036 0.036 4.4 4ỉ22 15.2 0.5
MAI B52-(Mmin) EVE1 MIN 0.4 70 40 -296 -297 4.0 66.0 0.100 0.106 13.0 5ỉ22 19.0 0.7 MAI B52-(Mmax)
EVE1 MAX 3.9 70 40 167 377 4.0 66.0 0.127 0.136 16.8 5ỉ22 19.0 0.7 MAI B52-(Mmin) EVE1 MIN 7.8 70 40 280 -665 4.0 66.0 0.224 0.258 31.7
Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:
→ Q b 190.8(kN)Q max 230.4(kN) : Bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt cần phải tính cốt đai
Chọn và bố trí cốt đai:
Chọn cốt đai ỉ8, số nhỏnh n = 2, R sw 175MPa, chọn khoảng cỏch cốt đai: s
Bố trớ cốt đai ỉ8a150 trong đoạn L/4 đầu dầm, trong đoạn giữa dầm đặt cốt đai theo cấu tạo ỉ8a250
Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:
Lực cốt đai: w sw sw
: diện tích tiết diện cốt đai
Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:
b2 2 :đối với bê tông nặng
n 0 : hệ số xét ảnh hưởng của lực dọc
Kiểm tra điều kiện chịu cắt của cốt đai: b 1 bRb 1 0.01 1 17 0.83
0.01 : đối với bê tông nặng max b w1 b b 0
Kết luận: Vậy cốt đai bố trí đủ khả năng chịu lực cắt
5.2.2.2 Tính toán và bố trí cột khung trục
Nguyên tắc tính toán cốt thép dọc trong cột
Hiện nay, tiêu chuẩn Việt Nam chưa cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên Trong quá trình thiết kế, thường áp dụng ba phương pháp chính để thực hiện tính toán này.
Phương pháp thứ nhất: Tính riêng cho từng trường hợp lệch tâm phẳng và bố trí thép theo mỗi phương
Phương pháp thứ hai: Quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí thép đều theo chu vi cột
Phương pháp thứ ba: Phương pháp biểu đồ tương tác trong không gian
Biểu đồ tương tác chủ yếu được sử dụng trong các bài toán kiểm tra, trong khi phương pháp thứ hai là công cụ chính để tính toán trong đề tài của sinh viên Phần mềm CSiCol, phiên bản 9.0, cho phép kiểm tra và thiết kế các cấu kiện như cột và vách thông qua biểu đồ tương tác 3D, đã được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng và kiểm chứng.
Phương pháp 2 được áp dụng để tính toán cốt thép dọc trong cột, dựa trên cơ sở lý thuyết từ TCVN 5574 – 2012 và tài liệu “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” của GS NGUYỄN ĐÌNH CỐNG.
Để tính toán cốt thép cho cột, cần xác định năm nội lực nguy hiểm Tuy nhiên, trong thực tế, chúng ta phải xem xét tất cả các trường hợp để tìm ra giá trị cốt thép lớn nhất phục vụ cho thiết kế.
Cặp 1: N max và Mx, My tương ứng
Cặp 3: M y max và N, Mx tương ứng
Cặp 6: Mx, My cùng lớn
Tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, cần lựa chọn bộ nội lực nguy hiểm phù hợp để tính toán cốt thép Để đảm bảo độ chính xác, sinh viên nên thực hiện tính toán cho tất cả các tổ hợp nội lực và sau đó chọn thép có kích thước lớn nhất để bố trí.
Tính toán và bố trí cốt thép
Tính toán cốt thép dọc (theo mục 6.1.2 TCVN 5574 – 2012)
Bản chất của phương pháp này là đưa bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương
Bước 1: Kiểm tra điều kiện tính toán của cột lệch tâm xiên y x
Với Cx, Cy lần lượt là cạnh của tiết diện cột
Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng uốn dọc theo hai phương
Chiều dài tính toán: l ox x l và l oy y l ( theo mục 6.2.2.16 TCVN 5574-2012)
Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ax l ox C x e max ;
Độ lệch tâm tĩnh học: x 1x e M
Độ lệch tâm tính toán: e ox max e ;e ax 1x và e oy max e ;e ay 1y
Độ mảnh theo hai phương: x ox x l 0.288C
Tính hệ số ảnh hưởng của uốn dọc
Nếu x 28 x 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)
(kể đến ảnh hưởng của uốn dọc)
Moment tăng lên do uốn dọc: M ' x N e x ox
Theo phương Y : tương tự phương X
Bước 3: Chuyển đổi bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương Cụ thể, cần đưa bài toán lệch tâm xiên về dạng bài toán lệch tâm phẳng theo phương X hoặc phương Y.
Bước 4: Tính toán tiết diện thép yêu cầu
Tính toán tương tự bài toán lệch tâm phẳng đặt thép đối xứng
Độ lệch tâm tính toán o h e e a
nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm
Hệ số độ lệch tâm e :
Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm:
Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: e b e st sc b
và x 1 R h o tính theo trường hợp nén lệch tâm bé Xác định lại chiều cao vùng nén x:
h Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau: b o st sc a
và x 1 R h o tính theo trường hợp nén lệch tâm lớn
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau:
Bước 5: Kiểm tra hàm lượng thép
Thỏa yêu cầu về kết cấu: tt s min tt max o
Thỏa yêu cầu về kinh tế:
Hàm lượng thép hợp lý: 1% tt 4% thiết kế có kháng chấn
Bước 6: Bố trí cốt thép
Cốt thép dọc cột chịu nén lệch tâm xiên được bố trí quanh chu vi, với mật độ cốt thép ở cạnh b phải lớn hơn hoặc bằng mật độ ở cạnh h.
Quy định khoảng cách giữa hai cốt dọc kề nhau: 50 t 400
5.2.2.3 Tính toán cụ thể cột
Tính cụ thể cột C1 – lầu 8
Bảng 5.2 số liệu tính toán cột C1 – LẦU 8
M33 Mx (m) (m) (cm) (cm) (kN) (kN.m) (kN.m)
Bước 1:Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột lệch tâm xiên x y
Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương
Chiều dài tính toán: l ox l oy x l 0.7 3400 2380(mm) Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ax ay
Độ lệch tâm hình học:
237.68 1000 107.83 1000 e 25.27 mm; e 11.46mm Độ lệch tâm tính toán: e ox max(e ,e ) ax 1x 37 mm; e oy max(e ,e ) ay 1y 33mm Độ mảnh theo 2 phương: x 2380 y 2380
Tính hệ số ảnh hưởng của uốn dọc:
Theo phương X: x 7.528 x 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)
Theo phương Y: y 8.2628 y 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)
Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang lệch tâm phẳng tương đương theo phương X hoặc phương Y a
Bước 4: Tính toán diện tích thép yêu cầu
Tính toán tương tự bài toán lệch tâm phẳng đặt thép đối xứng
b Độ lệch tâm tính toán o h o a 1 1 M e e a;e max(e ,e );e
h Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm
Hệ số độ lệch tâm e 1
Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm: e (1 )
Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: e b e st sc b
h Tính theo trường hợp nén lệch tâm bé Xác định lại chiều cao vùng nén x theo công thức sau: o
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau: b o st sc a
h Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn
Độ lệch tâm tính toán:
Nén lệch tâm rất bé
Hệ số độ lệch tâm
Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm:
Bước 5: Kiểm tra hàm lượng thép
Thỏa yêu cầu kết cấu: min tt max max 6% :
không thiết kế chống động đất max 4% :
có thiết kế chống động đất
mintùy thuộc vào độ mảnh o o a 1
Tuy nhiên đối với công trình có thiết kế kháng chấn, hàm lượng thép tối thiểu lấy 1% theo TCVN 9386-2012
Thỏa yêu cầu kinh tế: 1% tt 3%
Kiểm tra: min tt 4400 max
Bước 6: Bố trí cốt thép
Cốt thép dọc của cột chịu nén lệch tâm xiên được bố trí xung quanh chu vi cột, với mật độ cốt thép ở cạnh b phải lớn hơn hoặc bằng mật độ cốt thép ở cạnh h.
Thường thiết kế theo nhóm thép AIII, đường kính d = 16 ÷ 32
Quy định khoảng cách giữa 2 cốt dọc kề nhau: 50 ≤ t ≤ 400
Chọn 34d22 (As = 192.2 cm 2 ) rải đều theo chu vi
Bảng 5.3 Bảng tổ hợp tính toán thép tất cả trường hợp tổ hợp cột C10 – Lầu 14
(kNm) Ảnh hưởng uốn dọc theo trục X Ảnh hưởng uốn dọc theo trục Y
The data presents a series of measurements from the TANG 8 ULS1 to ULS4 locations, detailing various parameters such as coordinates, values, and consistent metrics across all entries The readings indicate fluctuations in positions, with TANG 8 ULS1 showing values ranging from -9332.06 to -9260.56, while ULS2 and ULS3 reflect similar variations, demonstrating a range from -9669.42 to -9203.39 The ULS4 section also exhibits a range of values, from -8964.91 to -8821.91 Each measurement maintains a constant value of 37 for one parameter, while others fluctuate, suggesting a systematic approach to data collection and analysis Overall, the data highlights the importance of consistent monitoring across different locations for comprehensive analysis.
-9603.9 89.66 330.44 37 7.51 1.00 352.14 33 8.26 1.00 320.13 LTRB TANG 8 ULS5 -9532.4 23.69 69.55 37 7.51 1.00 349.52 33 8.26 1.00 317.75 LTRB TANG 8 ULS5 -9460.9 -42.28 -191.34 37 7.51 1.00 346.90 33 8.26 1.00 315.36 LTRB
(kNm) Ảnh hưởng uốn dọc theo trục X Ảnh hưởng uốn dọc theo trục Y
TANG 8 ULS6 -8557.2 118.28 148.78 37 7.51 1.00 313.76 33 8.26 1.00 285.24 LTRB TANG 8 ULS6 -8485.7 28.95 42.05 37 7.51 1.00 311.14 33 8.26 1.00 282.86 LTRB TANG 8 ULS6 -8414.2 -60.38 -64.68 37 7.51 1.00 308.52 33 8.26 1.00 280.47 LTRB TANG 8 ULS7 -9196.2 300.21 269.86 37 7.51 1.00 337.19 33 8.26 1.00 306.54 LTRB TANG 8 ULS7 -9124.7 76.01 62.74 37 7.51 1.00 334.57 33 8.26 1.00 304.16 LTRB TANG 8 ULS7 -9053.2 -148.18 -144.39 37 7.51 1.00 331.95 33 8.26 1.00 301.77 LTRB TANG 8 ULS8 -9267.2 -69.18 210.65 37 7.51 1.00 339.80 33 8.26 1.00 308.91 LTRB TANG 8 ULS8 -9195.7 -18.46 37.61 37 7.51 1.00 337.18 33 8.26 1.00 306.52 LTRB TANG 8 ULS8 -9124.2 32.26 -135.43 37 7.51 1.00 334.55 33 8.26 1.00 304.14 LTRB TANG 8 ULS9 -9475.3 284.07 265.10 37 7.51 1.00 347.43 33 8.26 1.00 315.84 LTRB TANG 8 ULS9 -9403.8 70.99 50.10 37 7.51 1.00 344.81 33 8.26 1.00 313.46 LTRB TANG 8 ULS9 -9332.3 -142.08 -164.90 37 7.51 1.00 342.19 33 8.26 1.00 311.08 LTRB TANG 8 ULS10 -8900.2 120.32 156.13 37 7.51 1.00 326.34 33 8.26 1.00 296.67 LTRB TANG 8 ULS10 -8828.7 28.63 31.48 37 7.51 1.00 323.72 33 8.26 1.00 294.29 LTRB TANG 8 ULS10 -8757.2 -63.05 -93.16 37 7.51 1.00 321.10 33 8.26 1.00 291.91 LTRB TANG 8 ULS11 -9842.3 94.57 319.62 37 7.51 1.00 360.88 33 8.26 1.00 328.08 LTRB
(kNm) Ảnh hưởng uốn dọc theo trục X Ảnh hưởng uốn dọc theo trục Y
TANG 8 ULS11 -9770.8 23.90 56.23 37 7.51 1.00 358.26 33 8.26 1.00 325.69 LTRB TANG 8 ULS11 -9699.3 -46.77 -207.16 37 7.51 1.00 355.64 33 8.26 1.00 323.31 LTRB
The data from the TANG 8 ULS series reveals various measurements, including significant values for each entry For instance, ULS12 shows values of -9195.7 and -18.46, while ULS13 presents a notable reading of -9475.3 with a peak of 284.07 The ULS14 entries range from -8900.2 to -8757.2, indicating fluctuations in the measurements ULS15 exhibits a low of -9842.3 and a high of 319.62, demonstrating substantial variation Lastly, ULS16 captures values between -9506.5 and -9435.0, with significant readings of -63.07 and 238.07 Each entry consistently maintains a measurement of 37 for the first parameter and 7.51 for the second, along with stable values of 1.00 for the third and 33 for the fourth parameters, ensuring a coherent dataset.
(kNm) Ảnh hưởng uốn dọc theo trục X Ảnh hưởng uốn dọc theo trục Y
TANG 8 ULS16 -9363.5 31.13 -127.25 37 7.51 1.00 343.33 33 8.26 1.00 312.12 LTRB TANG 8 ULS17 -9714.6 290.18 292.52 37 7.51 1.00 356.20 33 8.26 1.00 323.82 LTRB TANG 8 ULS17 -9643.1 73.48 67.90 37 7.51 1.00 353.58 33 8.26 1.00 321.44 LTRB TANG 8 ULS17 -9571.6 -143.21 -156.72 37 7.51 1.00 350.96 33 8.26 1.00 319.05 LTRB TANG 8 ULS18 -9139.5 126.43 183.55 37 7.51 1.00 335.11 33 8.26 1.00 304.65 LTRB TANG 8 ULS18 -9068.0 31.12 49.28 37 7.51 1.00 332.49 33 8.26 1.00 302.27 LTRB TANG 8 ULS18 -8996.5 -64.18 -84.98 37 7.51 1.00 329.87 33 8.26 1.00 299.88 LTRB TANG 8 ULS19 -10081.6 100.68 347.04 37 7.51 1.00 369.66 33 8.26 1.00 336.05 LTRB TANG 8 ULS19 -10010.1 26.39 74.03 37 7.51 1.00 367.04 33 8.26 1.00 333.67 LTRB TANG 8 ULS19 -9938.6 -47.90 -198.98 37 7.51 1.00 364.41 33 8.26 1.00 331.29 LTRB
Bảng 5.4 Bảng tổng hợp bố trí cốt thép cột Khung Trục 2
Loc L Cx Cy N M22 M33 As Thép chọn μ m m cm cm kN kN.m kN.m cm 2 As cm 2 As % cm 2
TANG 15 C1 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -3262.4 155.0 232.1 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 14 C1 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -4137.5 143.5 199.2 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 13 C1 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -4954.7 142.2 237.2 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 12 C1 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -5840.4 132.9 210.0 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 11 C1 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -6670.6 131.3 254.4 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 10 C1 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -7571.3 105.7 203.1 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 9 C1 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -8452.9 120.4 271.2 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 8 C1 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -9403.6 107.8 237.7 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 7 C1 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -10298.2 104.3 282.3 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 6 C1 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -11263.5 90.4 236.1 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 5 C1 TH MAXULS1 0 3.4 120 100 -12191.6 89.1 297.8 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TANG 4 C1 TH MAXULS1 0 3.4 120 100 -13190.2 75.2 256.8 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TANG 3 C1 TH MAXULS1 0 3.4 120 100 -14133.1 81.2 349.4 12.0 34ỉ25 166.9 1.4
Loc L Cx Cy N M22 M33 As Thép chọn μ m m cm cm kN kN.m kN.m cm 2 As cm 2 As % cm 2
TANG 2 C1 TH MAXULS1 0 5.4 120 100 -15269.5 39.5 231.9 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TANG 1 C1 TH MAXULS1 0 4.2 120 100 -16355.4 55.0 411.3 12.0 34ỉ25 166.9 1.4
TANG 17 C8 TH MAXULS1 0 3.4 90 80 -1657.9 152.2 -248.1 7.2 34ỉ18 86.5 1.2 TANG 16 C8 TH MAXULS1 0 3.4 90 80 -2514.9 130.4 -206.4 7.2 34ỉ18 86.5 1.2 TANG 15 C8 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -3343.4 156.3 -271.3 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 14 C8 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -4238.3 144.8 -236.7 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 13 C8 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -5074.7 143.5 -274.3 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 12 C8 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -5979.1 134.2 -246.2 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 11 C8 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -6827.2 132.5 -290.2 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 10 C8 TH MAXULS1 0 3.4 100 90 -7745.2 106.8 -235.6 9.0 34ỉ20 106.8 1.2 TANG 9 C8 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -8643.1 121.5 -307.8 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 8 C8 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -9609.2 108.8 -272.0 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 7 C8 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -10518.0 105.1 -315.2 11.0 34ỉ22 129.2 1.2 TANG 6 C8 TH MAXULS1 0 3.4 110 100 -11496.1 91.0 -267.3 11.0 34ỉ22 129.2 1.2
Loc L Cx Cy N M22 M33 As Thép chọn μ m m cm cm kN kN.m kN.m cm 2 As cm 2 As % cm 2
TANG 4 C8 TH MAXULS1 0 3.4 120 100 -13443.9 75.5 -288.4 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TANG 3 C8 TH MAXULS1 0 3.4 120 100 -14394.4 83.0 -376.4 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TANG 2 C8 TH MAXULS1 0 5.4 120 100 -15536.3 41.5 -262.0 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TANG 1 C8 TH MAXULS1 0 4.2 120 100 -16626.9 49.4 -410.7 12.0 34ỉ25 166.9 1.4 TRET C8 TH MAXULS1 0 3.9 120 100 -17871.0 2.6 -131.5 12.0 34ỉ25 166.9 1.4
TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP VÁCH
Sinh viên trình bày trong phụ lục tính toán
5.3.2 Tính toán và bố trí cốt thép
5.3.2.1 Lý thuyết tính toán vách
Thông thường, các vách cứng dạng côngxon chịu tổ hợp nội lực sau: N, Mx, My, Qx
Vách cứng chỉ có khả năng chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó Do đó, cần bỏ qua khả năng chịu moment ngoài mặt phẳng Mx và lực cắt theo phương vuông góc với mặt phẳng Vy Chỉ cần xem xét tổ hợp nội lực bao gồm N và My.
Hình 5.4 Nội lực trong vách Việc tính toán cốt thép dọc cho vách phẳng có thể sử dụng một số phương pháp tính vách thông dụng sau:
Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi
Phương pháp giải thuyết vùng biên chịu moment
Phương pháp xây dựng biểu đồ tương tác
5.3.2.2 Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi
Phương pháp này chia vách và lõi thành các phần tử nhỏ, giúp chịu lực kéo hoặc nén đúng tâm Ứng suất được coi là phân bố đều trên mặt cắt ngang của mỗi phần tử Sau đó, tiến hành tính toán cốt thép cho từng phần tử và kết hợp chúng để bố trí cho toàn bộ vách và lõi.
Các giả thuyết cơ bản khi tính toán:
Ứng suất kéo do cốt thép chịu, ứng suất nén do cả bê tông và cốt thép chịu
Bước 1 :Xác định trục chính moment quán tính chính trung tâm của vách
Hình 5.5 Xác định trục chính moment quán tính chính
Bước 2: Chia vách thành từng phần tử nhỏ
Hình 5.6 – Chia vùng theo quy ước
Bước 3: Xác định ứng suất trên mỗi phần tử
Do giả thuyết vật liệu đàn hồi nên ta dùng các công thức tính toán trong “ Sức bền vật liệu”
Bước 4: Tính ứng suất trong từng phần tử: x i i x
Bước 5: Xác định nội lực trong từng phần tử: w i w i
tw : Chiều dày của vách
lw : Chiều dài của vách
A : Diện tích mặt cắt ngang của vách
Ix : Moment quán tính chính trung tâm
Bước 6: Tính toán cốt thép
Tính toán cốt thép cấu kiện chịu kéo nén đúng tâm
Nếu N i < 0 (vùng chỉ chịu kéo) i s s
Nếu N i > 0 (vùng chỉ chịu nén) i b b b s sc
- Tiêu chuẩn này chấp nhận các tiêu chuẩn Eurocode nên sinh viên dựa trên cả hai tiêu chuẩn để ứng dụng thiết kế
- Để tính toán vách lõi, trước hết phải hiểu rõ cấu tạo và chức năng làm việc của thép trong vách lõi
Hình 5.7 – Cấu tạo vách theo TCXD 375:200
Bảng 5.5 –Cấu tạo vách theo TCVN 9376:2012
Thông số Thép dọc Thép ngang Điều
Hàm lượng thép min 0.4%Ac 0.2%Ac 5354 (13)p
Hàm lượng thép max 4%Ac 4%Ac 5354 (13)p Đường kính thép min 8mm 1/4Фdọc 5354 (15) Đường kính thép max 1/8bw 1/8bw 5345 (15)
Khoảng cách thép min 75mm 75mm 5345 (15)
Khoảng cách thép max min(3bw, 400) min(3bw, 400) 5345 (15) Hàm lượng thép gia cường vùng biên >=0.5% 4342 (10)
Theo TCVN 9376:2012, thép đai phân bố có thể được sử dụng với dạng chữ C hoặc chữ S Đối với kháng chấn, khoảng cách tối đa theo phương đứng là tối thiểu 16Φdọc hoặc 2bw, trong khi đó khoảng cách theo phương ngang là 2bw.
Bước 7: Kiểm tra khả năng chống uốn của vách đối với moment còn lại
Phương pháp này đơn giản, có thể tính toán các vách cho các hình dạng phức tạp L,
Giả thiết là vật liệu đàn hồi
Giả thiết rằng cốt thép trong vách chịu nén và chịu kéo đều đạt đến giới hạn chảy trên toàn bộ tiết diện là không chính xác Chỉ có các phần tử ở hai đầu vách có thể đạt giới hạn chảy, trong khi các phần tử ở giữa của vách cốt thép vẫn chưa đạt được điều này.
Coi ứng suất là đường tuyến tính trên mặt cắt tiết diện, trong đó moment được đưa về trọng tâm tiết diện để phân phối lại moment tĩnh trên tiết diện Phương pháp giả thiết vùng biên chịu moment theo tiêu chuẩn ACI 318 là một phương pháp quan trọng trong thiết kế kết cấu.
Phương pháp thiết kế này xác định rằng cốt thép được đặt ở vùng biên của hai đầu vách nhằm chịu toàn bộ mô men Lực dọc được giả thuyết phân bố đều trên toàn bộ tiết diện của vách.
Ứng suất kéo do cốt thép chịu
Ứng suất nén do bê tông và cốt thép chịu
Hình 5.8 – Sơ đồ tính vách
Bước đầu tiên trong thiết kế là giả thuyết chiều dài B của vùng dự định chịu toàn bộ moment Cần xem xét vách chịu lực dọc N và moment Mz, trong đó moment Mx tương đương với cặp ngẫu lực đặt tại hai vùng biên của vách.
Bước 2: Xác định lực kéo, nén trong vùng biên x
A : Diện tích của vùng biên b
A: Diện tích mặt cắt vách
Bước 3: Tính toán cốt thép
Tính toán cốt thép cấu kiện chịu kéo nén đúng tâm
Nếu N i < 0 (vùng chỉ chịu kéo)
Nếu N i > 0 (vùng chỉ chịu nén) i b b b s sc
Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép; nếu không đạt yêu cầu, cần tăng kích thước B của vùng biên Chiều dài vùng biên tối đa là 0.5Lw, và nếu vượt quá giá trị này, cần tăng bề dày tường.
Bước 5: Kiểm tra phần tường giữa hai vùng biên như một cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đủ khả năng chịu lực, cốt thép trong khu vực này cần được bố trí theo hàm lượng min.
Bước 6: Kiểm tra khả năng chống uốn của vách đối với moment còn lại
Phương pháp này tương tự phương pháp ứng suất đàn hồi, chỉ khác ở chỗ tập trung toàn bộ lượng cốt thép chịu moment ở đầu vách
Phương pháp này thích hợp với trường hợp vách có tiết diện tăng cường ở hai đầu (bố trị cột ở hai đầu vách)
Phương pháp này tập trung vào an toàn, chỉ xem xét khả năng chịu moment của một phần diện tích vách vùng biên Nó có ưu điểm và khuyết điểm tương tự như phương pháp ứng suất đàn hồi.
Thép trong vách được xác định dựa trên cấu kiện nén lệch tâm phẳng với tiết diện hình chữ nhật dài (bxh) Sau đó, diện tích cốt thép được tăng lên từ 1.1 đến 1.2 lần tổng diện tích đã tính và cần kiểm tra lại theo sơ đồ tương ứng Nội lực để tính toán thép trong vách cứng được quy đổi từ các nội lực đứng (F11) tại các nút về trọng tâm của tiết diện vách Cuối cùng, nội lực được tính bằng tổng các lực đứng và moment gây ra độ lệch tâm giữa nút và trọng tâm tiết diện vách.
Trong thiết kế cấu trúc, cốt thép được bố trí chiếm 70% diện tích tính toán ở vị trí hai đầu tiết diện, nằm trong khoảng 0.1h Phần cốt thép còn lại được phân bổ trong phạm vi 0.8h.
Hình 5.9 – Vùng bố trí cốt thép 5.3.2.5 Phương pháp biểu đồ tương tác
Phương pháp này dựa trên các giả thuyết về hoạt động của bê tông và cốt thép để xác định trạng thái chịu lực giới hạn (Nu, Mu) của vách Từ đó, các trạng thái này tạo thành một đường cong liên hệ giữa lực dọc N và moment M tại trạng thái giới hạn Đây là phương pháp chính xác nhất, phản ánh đúng nhất sự làm việc của lõi vách.
Phương pháp này xem vách như một cấu kiện chịu nén lệch tâm, trong đó cốt thép được phân bố đều trên toàn bộ tiết diện của vách, góp phần vào khả năng chịu lực của nó.
- Ta sẽ tính sơ bộ theo Phương pháp biểu đồ tương tác
Phương pháp này đánh giá sự tham gia chịu lực của tất cả các thanh thép trong vách, trong đó các thanh gần biên chịu lực nhiều hơn, trong khi các thanh ở vị trí sâu hơn chịu lực ít hơn, dựa trên sơ đồ ứng suất - biến dạng với giả thiết tiết diện phẳng.
Phương pháp vẽ biểu đồ tương tác được xem là phương pháp tính toán chính xác nhất, phản ánh đúng sự làm việc của vách bê tông cốt thép
-Thiên về mặt an toàn, chọn sơ đồ 1 để tính toán cốt thép, sau đó kiểm tra khả năng chịu lực bằng biểu đồ tương tác
-Các giả thiết cơ bản:
+Ứng suất kéo do cốt thép chịu
+Ứng suất nén do cả bê tông và cốt thép chịu
Hình 5.10 – Phân bố nội lực trong vách
Hình 5.11 – Chọn phần tử biên -Các bước tính toán
Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu momen Xét vách chịu lực dọc trục và momen uốn trong mặt phẳng
Xác định lực kéo (hoặc nén) trong vùng biên
Tính diện tích cốt thép chịu nén và chịu kéo
Kiểm tra hàm lượng cốt thép
Xuất kết quả diện tích thép, u top u top left top left right u top u top right top left right
5.3.2.6 Bố trí cốt thép vách
Phá hoại dẻoPhá hoại dòn
Bảng 5.6 Bảng tổng hợp bố trí thép vách
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
Vách Tổ Hợp b h N M22 M33 As-As' max Thép chọn Diện tích thép Hàm lượng cm cm kN kN.m (kN.m) As
5.3.2.7 Kiểm tra vách bằng biểu đồ tương tác nội lực
Diện tích thép tính 53.41 cm2
Bố trí thép Đường kính
Biểu đồ tương tác nội lực của toàn bộ vách
Biểu đồ tương tác vách – phương cạnh dài
Biểu đồ tương tác vách theo phương cạnh ngắn
KIỂM TRA KẾT CẤU KHUNG
5.4.1 Kiểm tra độ võng dầm
Dùng tổ hợp SLS1 đi kiểm tra độ võng dầm, sàn Sinh viên lấy độ võng trong Etabs
Để kiểm tra chuyển vị đàn hồi của dầm trong phần mềm Etabs, cần phải chia nhỏ các phần tử Trong giai đoạn đàn hồi, độ võng của dầm sàn trong Etabs không chính xác do chỉ tính toán tải trọng tức thời mà chưa xem xét tải trọng dài hạn, bao gồm mỏi và biến dạng của kết cấu.
Theo kinh nghiệm của các chuyên gia trong lĩnh vực thiết kế, độ võng dầm cần được lấy gấp 2 đến 3 lần độ võng đàn hồi trong phần mềm Etabs Điều này đảm bảo rằng độ võng này tương ứng với hoạt tải dài hạn.
Trong đồ án, để đơn giản sinh viên lấy độ võng dầm bằng 3 lần độ võng trong Etabs
Sinh viên kiểm tra độ võng dầm B28 khung trục C, tầng điển hình (tầng 2)
Chuyển vị dầm trong Etabs đã kể đến chuyển vị của cột, lấy chuyển vị dầm trừ chuyển vị 2 đầu cột mà dầm gác lên
Hình 5.12 Chuyển vị đầu cột C8
Hình 5.13 Chuyển vị đầu vách P1
Hình 5.14 Chuyển vị tương đối dầm B52, tầng 4 Độ võng đàn hồi của dầm trong Etabs 174-7.137=3.037 mm Độ võng sàn f 3 3.0379.111mm
f 31.2 mm f 9.111 mm Thoả mãn điều kiện cho phép
