- TCVN 9395:2012 : Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu- NXB Xây dựng - Hà nội Chương trình tính toán, tiện ích do sinh viên tự phát triển: - VBA tính toán gió tĩnh và gió động - V
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CHUNG CƯ N09-B2
SVTH: VÕ TRƯỜNG THI GVHD: TS NGUYỄN SỸ HÙNG
SKL 0 0 8 3 6 2
Trang 2-*** -
GVHD: Th.S HUỲNH PHƯỚC SƠN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Qua quá trình làm luận văn đã giúp em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế
Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy giáo T.S Nguyễn Sỹ Hùng,Thầy giáo Th.S Lê Phương Bình cùng với các Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến Thầy giáo T.S Nguyễn Sỹ Hùng những chỉ dẫn, kiến thức truyền đạt quý báu của Thầy chính là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của các Thầy Cô
để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn
Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau
Em xin chân thành cảm ơn !
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực hiện
( Ký ghi rõ họ và tên )
Trang 4SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT
STUDENT : VO TRUONG THI ID: 13149050
FACULTY : CIVIL ENGINEERING
SPECIALIZED : CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHNOLOGY
NAME OF PROJECT : BUILDING NO9-B2
1 Initial information
Architectural drawings
Soil investigation drawings
2 Content of theoretical and computational
Design the typical floor
Design the typical staircase
c Foundations structure:
Investigation, analysis, evaluate soil and load effect to foundation
Design pile concrete foundation
3 Written explanations and drawings
1 Written explanation and 01 appendix
27 drawing A1:(05 Architecture, 16 structure)
Instructor: Dr NGUYEN SI HUNG
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 9
1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 9
1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 10
1.2.1 Mặt bằng và phân khu chức năng : 10
1.2.2 Mặt đứng công trình: 10
1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT : 12
1.3.1 Hệ thống điện: 12
1.3.2 Hệ thống nước : 12
1.3.3 Thông gió : 12
1.3.4 Chiếu sáng : 12
1.3.5 Phòng cháy thoát hiểm: 12
1.3.6 Chống sét: 12
1.3.7 Hệ thống thoát rác : 12
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 13
2.1 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 13
2.2 CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 13
2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 14
2.4 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 15
2.4.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm sàn 15
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUNG 19
3.1 MỞ ĐẦU 19
3.2 KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 19
3.2.1 Khai báo tải trọng tĩnh tải : 19
3.2.2 Khai báo tải trọng hoạt tải : 21
3.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ: 21
3.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió : 21
3.3.2 Thành phần động của tải trọng gió : 22
3.3.3 Tổ hợp tải trọng gió 23
3.4 Tải trọng động đất 24
Trang 63.4.1 Phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang 24
3.4.2 Phổ phản ứng thiết kế theo phương đứng 26
3.4.3 Tổ hợp tải trọng động đất 26
3.4.4 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 27
3.5 Thiết kế cốt thép hệ khung tầng 16 28
3.5.1 Thiết kế cốt thép dầm cho tầng 16 28
3.5.2 Thiết kế cốt thép cột 32
3.5.3 Thiết kế cốt thép vách 37
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 41
4.1 Sơ bộ kích thước các cấu kiện 41
4.2 Tải trọng tác dụng lên sàn 41
4.3 Xác định nội lực 41
4.3.1 Mô hình phân tích 41
4.3.2 Kết quả mô hình phân tích 42
4.4 Kiểm tra độ võng 43
4.5 Thiết kế cốt thép sàn điển hình 43
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 44
5.1 Mặt bằng định vị 44
5.2 Cấu tạo cầu thang 44
5.3 TẢI TRỌNG 45
5.3.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo 45
5.3.2 Hoạt tải 46
5.3.3 Tổng tải trọng 47
5.4 Sơ đồ tính và nội lực 47
5.5 Tính toán bố trí cố thép 48
5.5.1 Vật liệu sử dụng 48
5.5.2 Tính toán cốt thép cho bản thang 48
5.5.3 Tính cốt thép cho dầm chiếu tới 49
5.5.4 Tính toán thép đai cho dầm 50
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG 51
6.1 Số liệu địa chất 51
6.2 Kích thước và chiều dài cọc 53
6.3 Sức chịu tải của cọc tại móng lõi thang có đài tại cao trình -4.7m 53
6.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 53
Trang 76.3.2 Tính sức chịu tải củacọc theo chỉ tiếu cơ lý đất nền 54
6.4 Sức chịu tải của các móng có đài tại cao trình -3.2m 60
6.4.1 Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiếu cơ lý đất nền 60
6.5 Xác dịnh sơ bộ số lượng cọc trong các móng 68
6.6 Thiết kế móng lõi thang 70
6.6.1 Phản lực lõi thang 70
6.7 Thiết kế móng M3 83
6.7.1 Phản lực vách móng M3 83
6.8 Thiết kế móng M2 93
6.8.1 Phản lực vách móng M2 93
6.8.2 Xác đính số lượng cọc và bố trí cọc 94
6.8.3 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 104
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 13
Bảng 2- 1: Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột 18
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUNG 19
Bảng 3- 1: Tĩnh tải sàn căn hộ 20
Bảng 3- 2 : Tĩnh tải phòng vệ sinh 20
Bảng 3- 3: Tổng tĩnh tải tác dụng lên từng ô sàn : 21
Bảng 3- 4: Hoạt tải các phòng chức năng 21
Bảng 3- 5: Các thông số dẫn xuất 22
Bảng 3- 6:Kết quả chu kì và tần số dao động của công trình 23
Bảng 3- 7: mode dao động theo các phương 23
Bảng 3- 8: Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 24
Bảng 3- 9: Các giá trị 2,i đối với nhà 27
Bảng 3- 10: Giá trị của để tính toán E,i 27
Bảng 3- 11: Mô hình tính toán cột lệch tâm xiên 33
Bảng 3- 12:Dữ liệu tính toán cốt thép cho cột C18 trục 3-N 34
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 44
Bảng 5- 1: Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ, chiếu tới 45
Bảng 5- 2: Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng 46
Bảng 5- 3: tổng tải trọng tác dụng lên mô hình cầu thang 47
Bảng 5- 4: Kết quả tính thép cầu thang 48
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG 51
Bảng 6- 1: Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất 52
Bảng 6- 2: Xác định sức kháng của đất kên thành cọc 55
Bảng 6- 3: Xác định uf lc,i c,i 57
Bảng 6- 4: xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 59
Bảng 6- 5: Xác định sức kháng của đất kên thành cọc 61
Bảng 6- 6: Xác định uf lc,i c,i 63
Bảng 6- 7: xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 65
Bảng 6- 8: Nội lực chân cột móng lõi thang 68
Bảng 6- 9: Nội lực chân cột móng lõi thang 70
Bảng 6- 10: Kết quả tính lún móng lõi thang 75
Bảng 6- 11: Kết quả tính thép móng lõi thang 83
Bảng 6- 12: phản lực chân cột móng M3 83
Bảng 6- 13: Kết quả tính lún móng M3 88
Bảng 6- 14: Kết quả tính thép móng M3 93
Bảng 6- 15: phản lực chân cột móng M2 93
Bảng 6- 16: Kết quả tính lún móng lõi thang M2 99
Bảng 6- 17: Kết quả tính thép móng M2 103
Trang 9DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 9
Hình 1- 1 :Mặt bằng tầng điển hình 10
Hình 1- 2: Mặt đứng chính công trình 11
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 13
Hình 2- 1: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 16
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUNG 19
Hình 3- 1: Mặt bằng sàn tầng điển hình 19
Hình 3- 2: Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang 25
Hình 3- 3: Chuyển vị đỉnh lớn nhất của công trình 28
Hình 3- 4: biểu đồ bao dầm tầng 16 28
Hình 3- 5: Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên 35
Hình 3- 6:Chia vách thành các phần tử nhỏ 37
Hình 3- 7: Vùng biên chịu moment 38
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 41
Hình 4- 1:Tĩnh tải tính toán tác dụng lên các ô sàn 41
Hình 4- 2:Tĩnh tải tính toán tác dụng lên các ô sàn 41
Hình 4- 3: Moment theo dải Strip theo phương X 42
Hình 4- 4: Moment theo dải Strip theo phương X 42
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 44
Hình 5- 1: Mặt bằng định vị cầu thang 44
Hình 5- 2: Các lớp cấu tạo cầu thang và chiếu nghỉ 45
Hình 5- 3: Tải trọng tác dụng lên cầu thang 47
Hình 5- 4: Nội lực xuất từ ETABS 47
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG 51
Hình 6- 1: Mặt cắt địa chất 53
Hình 6- 2: Biểu đồ xác định hệ số p và fl 56
Hình 6- 3: Biểu đồ xác định hệ số p và fl 62
Hình 6- 4: – Sơ đồ tính giai đoạn cẩu cọc 66
Hình 6- 5: Sơ đồ tính giai đoạn dựng cọc 67
Hình 6- 6: Mặt bằng bố trí dài móng 69
Hình 6- 7: Mặt bằng móng lõi thang 70
Hình 6- 8: Khối móng quy ước cho móng lõi thang 72
Hình 6- 9: Diện tích xuyên thủng 76
Hình 6- 10: Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang 80
Hình 6- 11: Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang 80
Hình 6- 12: Moment dương lớn nhất theo phương X 81
Hình 6- 13: Moment âm lớn nhất theo phương X 81
Trang 10Hình 6- 14: Moment dương lớn nhất theo phương Y 82
Hình 6- 15: Moment âm lớn nhất theo phương Y 82
Hình 6- 16: Mặt bằng móng M3 84
Hình 6- 17: Khối móng quy ước cho móng M3 85
Hình 6- 18: Tháp xuyên thủng móng M3 89
Hình 6- 19: Kết quả phản lực đầu cọc móng M3 90
Hình 6- 20: Kết quả phản lực đầu cọc móng M3 91
Hình 6- 21: Moment dương lớn nhất theo phương X 91
Hình 6- 22: Moment âm lớn nhất theo phương X 92
Hình 6- 23: Moment dương lớn nhất theo phương Y 92
Hình 6- 24: Moment âm lớn nhất theo phương Y 92
Hình 6- 25: Mặt bằng móng M2 94
Hình 6- 26: Tiết diện bao của nền cọc tại mức đáy đài 95
Hình 6- 27: Khối móng quy ước cho móng M2 96
Hình 6- 28: Khối móng quy ước cho móng M2 97
Hình 6- 29: Tháp xuyên thủng móng M2 100
Hình 6- 30: Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 100
Hình 6- 31: Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 101
Hình 6- 32: Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 101
Hình 6- 33: Moment dương lớn nhất theo phương X 102
Hình 6- 34: Moment âm lớn nhất theo phương X 102
Hình 6- 35: Moment dương lớn nhất theo phương Y 102
Hình 6- 36: Moment âm lớn nhất theo phương Y 103
Trang 11CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC
1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi
sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp Trong xu hướng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cư cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân Chung cư N09-B2 là một công trình xây dựng thuộc dạng này
Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng ít đi thì các dự án xây dựng chung cư cao tầng ở vùng ven là hợp lý và được khuyến khích đầu tư Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu được tổ chức tốt và hài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh
Như vậy việc đầu tư xây dựng khu chung cư N09-B2 là phù hợp với chủ trương khuyến khích đầu tư của TPHCM, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị
Địa điểm xây dựng công trình:
- Địa chỉ : Chung cư N09-B2 tọa lạc tại đường Thành Thái,Quận Cầu Giấy , Hà Nội
- Có một vị trí rất thuận lợi về giao thông,nằm ngay cạnh Công viên cầu giấy,nằm trong quần thể của khu đô thị mới dịch vọng
Trang 12
- Nhiều tiện ích:
Nằm trong khu đô thị mới dịch vọng ,với một cơ sỡ hạ tầng hoàn chỉnh, một không gian sống thoáng mát ,nằm gần nhiều công viên ,siêu thị Big C,trường đại học Thương Mại ,bệnh viện nhi Trung Ương ,bệnh viện Phụ Sản ,sân bay Nội Bài
Hệ thống giao thông :
- Hệ thông giao thông phương ngang trong công trình là hệ thố ng hành lang
- Hệ thống giao thông phương đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang bộ
ở giữa công trình Thang máy gồm 3 thang máy được đặt vị trí chính giữa công trình
- Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng trong công trình
1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:
1.2.1 Mặt bằng và phân khu chức năng :
Hình 1- 1 :Mặt bằng tầng điển hình
Chung cư N09-B2 gồm 25 tầng bao gồm: 1 tầng hầm, 23 tầng nổi và 1 tầng mái Công trình có diện tích 53.7x19.5m Chiều dài công trình 53.7m, chiều rộng công trình 19.5m, diện tích sàn xây dựng 1047.15 m2 Được thiết kê gồm: 1 khối với 112 căn hộ, bao gồm 3 thang máy 2 thang bộ, Tầng hầm để xe Tầng trệt, tầng 2, tầng 3 bố trí thương mại – dịch vụ Lối đi lại, hành lang trong chung cư thoáng mát và thoải mái
Cốt cao độ 0.000m được chọn tại cao độ mặt trên sàn tầng trệt , cốt cao độ đỉnh công
trình 80.50m
1.2.2 Mặt đứng công trình:
Chiều cao công trình là 80.5 m
Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh
Trang 13Hình 1- 2: Mặt đứng chính công trình
Trang 141.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT :
1.3.1 Hệ thống điện:
Hệ thống nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào công trình thông qua phòng máy điện Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát cho công trình
1.3.2 Hệ thống nước :
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm,
bể nước mái, bằng hệ thống bơm tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ
Nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực
1.3.3 Thông gió :
Công trình không bị hạn chế nhiều bởi các công trình bên cạnh nên thuận lợi cho việc đón gió, công trình sử dụng gió chính là gió tự nhiên, và bên cạnh vẫn dùng hệ thống gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) giúp hệ thống thông gió cho công trình được thuận lợi và tốt hơn
1.3.5 Phòng cháy thoát hiểm:
Công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Các tầng đều có đủ 3 cầu thang bộ để đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy
1.3.6 Chống sét:
Công trình được sử dụng kim chống sét ở tầng mái và hệ thống dẫn sét truyền xuống đất
1.3.7 Hệ thống thoát rác :
Ở tầng đều có phòng thu gom rác, rác được chuyển từ những phòng này được tập kết lại đưa xuống gian rác ở dưới tầng hầm, từ đây sẽ có bộ phận đưa rác ra khỏi công trình
Trang 15CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU
2.1 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN
Tiêu chuẩn Việt Nam :
- TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động
- TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
- TCVN 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối
- TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999
- TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất
- TCXDVN 195 – 1997 – Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi
- TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9395:2012 : Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu- NXB Xây dựng - Hà nội
Chương trình tính toán, tiện ích do sinh viên tự phát triển:
- VBA tính toán gió tĩnh và gió động
- VBA tính toán động đất
- VBA tính toán diện tích cốt thép cho dầm
- VBA tính toán diện tích cốt thép cho cột
- VBA tính toán diện tích cốt thép cho vách
- VBA tính toán diện tích cốt thép cho sàn sườn toàn khối
2.2 CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
Kết cấu khung : Các giải pháp kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống
và hệ kết cấu hình hộp Do đó lựa chọn hệ kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)
Trang 16Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung – vách cứng và lõi cứng với hệ cột, hệ lõi bao gồm hai lõi cứng (thang máy) được kết hợp làm giao thông theo phương đứng, lối thoát hiểm, khu vệ sinh và hộp kỹ thuật
Công trình chung cư N09-B2 được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở gần giữa công trình, cột được bố trí ở bên trong công trình.Do đó, việc tính toán khung trang 19 phải là kết cấu khung không gian
Sàn:
Sàn sườn toàn khối: cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến, phương pháp thi công đa dạng nên thuận tiện việc lựa chọn công nghệ thi công
Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng sàn lớn khi vượt nhịp lớn Chiều cao công trình lớn gây bất lợi cho kết cấu chịu lực theo phương ngang Hạn chế chiều cao thông thủy
Móng:
Cọc đóng ép:
Ưu điểm: Tính toán đơn giản, sức chịu tải cọc nhỏ, sử dụng phổ biến, giá thành rẻ
Nhược điểm: Phù hợp công trình thấp tầng
2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU
Bê tông sàn, dầm, cột, vách, móng, cọc sử dụng bêtông có cấp độ bền B30 có chỉ tiêu sau:
Khối lượng riêng: γ = 25 kN/m
Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14.5 MPa
Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1.05 MPa
Môđun đàn hồi: Eb = 30000MPa
Cốt thép loại AI (Φ≤ 10) cho sàn, dầm, cột, vách, móng, cọc có các chỉ tiêu sau:
Cường độ chịu kéo tính toán của thép dọc: Rs = 225MPa
Cường độ chịu nén tính toán của thép dọc: Rsc = 225MPa
Môđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 210000MPa
Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép đai: Rsw = 175MPa
Cốt thép loại AII (Φ > 10) cho sàn có các chỉ tiêu sau:
Cường độ chịu kéo tính toán của thép dọc: Rs = 280MPa
Cường độ chịu nén tính toán của thép dọc: Rsc = 280MPa
Môđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 210000MPa
Trang 17 Cốt thép loại AIII (Φ > 10) cho dầm, cột, vách, móng, cọc có chỉ tiêu sau:
Cường độ chịu kéo tính toán của thép dọc: Rs = 365MPa
Cường độ chịu nén tính toán của thép dọc: Rsc = 365MPa
Môđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 200000MPa
Vữa xi măng cát có: γ = 18kN/m
2.4 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
2.4.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm sàn
Tiết diện dầm
Trang 18Hình 2- 1: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình
e1 h
n
m
b c
d e
Trang 19Tiết diện sàn
Đặt hb là chiều dày của bản sàn, hb được chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công, ngoài ra hb ≥ hmin
Chiều dày sàn quy định:
- hmin = 40mm đối với sàn mái
- hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng
- hmin = 60mm đối với sàn nhà sản xuất
- hmin = 70mm đối với bản làm từ betong nhẹ
Đối với bản kê 4 cạnh: hs D 1
L m
= (0.071÷ 0.08) m
Ta chọn sơ bộ chiều dày sàn là: hs = 0.15 m
2.4.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:
Tiết diện cột được xác định theo công thức:
t o b
k N A
R
- Trong đó :
R b Cường độ tính toán về nén của bê tông
N Lực nén, được tính toán bằng công thức như sau N m qFs s
F s Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
msSố sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái
q là tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế
Với nhà có bề dày sàn là bé (10 14cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé 2
Trang 20 Với nhà có bề dày sàn khá lớn ( > 25cm ) cột và dầm đều lớn thì q cột và dầm đều lớn thì 2
2( /T m ) hoặc hơn nữa
k tHệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột Xét sự ảnh hưởng này theo sự phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế, khi ảnh hưởng của mômen là lớn, độ mảnh cột lớn thì lấy
Bảng 2- 1: Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột
Chú ý: Tiết diện của cột thay đổi khi mô hình cho phù hợp các yêu cầu tính thép
2.4.3 Tiết diện vách
Khi thiết kế công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít nhất 3 vách cứng trong một đơn nguyên Trục của 3 vách này không gặp nhau tại một điểm Nên thiết kế các vách không thay đổi về độ cứng cũng như kích thước hình học Trong tính toán động đất, vách cứng thường được bố trí có độ cứng theo hai phương bằng nhau hoặc gần bằng nhau để đảm bảo chịu tác động của động đất theo cả hai phương Không nên chọn khoảng cách giữa các vách cứng và từ vách cứng tới bên quá lớn
Vách cứng có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái, đồng thời để đảm bảo điều kiện toàn bộ độ cứng không thay đổi trên toàn bộ chiều cao của lõi nên chiều dày của vách hoặc lõi cứng sẽ không thay đổi suốt chiều cao nhà
Chiều dày vách lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng, đồng thời đảm bảo các điều kiện theo qui định 3.4.1 TCVN 198:1997 như sau:
+ b150mm với b la chiều dày vách hoặc lõi cứng
Trang 21CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUNG 3.1 MỞ ĐẦU
Hệ kết cấu là khung vách-lõi cứng, việc tính toán khung tính toán theo khung không gian Việc tính toán nội lực sẽ được tính bằng phần mền ETABS
Tính toán sẽ được thực hiện qua các bước sau đây:
Bước 1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện
Bước 2: Tính toán tải trọng tác dụng
Bước 3: Tổ hợp tải trọng
Bước 4: Tính toán nội lực bằng phần mềm ETABS
Bước 5: Kiểm tra thay đổi tiết diện phù hợp với công trình
Bước 6: Tính toán cốt thép cho toàn bộ công trình
3.2 KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH:
Tải trọng tác dụng lên công trình gồm những tải trọng cơ bản sau:
Các trường hợp tải trọng được thể hiện trong phụ lục 1
3.2.1 Khai báo tải trọng tĩnh tải :
Hình 3- 1: Mặt bằng sàn tầng điển hình
Trang 233.2.2 Khai báo tải trọng hoạt tải :
Giá trị hoạt tải cho sàn từng sàn:
Bảng 3- 4: Hoạt tải các phòng chức năng
3.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ :
Nội dung phần tính toán tải trọng gió bao gồm:
- Tính toán thành phần động và tĩnh của tải trọng gió tác động lên mỗi khối cao tầng
- Phần tĩnh luôn kể đến với mọi công trình nhà cao tầng
- Phần động được kể đến với nhà cao tầng cao trên 40 m
3.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió :
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tải trọng gió W ở độ cao z so với mốc chuẩn xác j
định theo công thức :
Trang 24 k hệ số tính đến sự thay đổi gió theo độ cao ( tra bảng 5 TCVN 2737-1995 )
c là hệ số khí động phía đón gió và hút gió c don 0.8 và c hut 0.6
Gió tính toán theo các phương Wtt .W j S j với hệ số 1.2 , S j là diện tích đón gió phần j của công trình , 1 là hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng 50 năm
Kích thước của công trình:
Chiều dài mặt đón gió X= 53.7 m
Chiều rộng mặt đón gió Y= 19.5 m
Chiều cao công trình h = 80.5 tính từ mặt ngàm của công trình
Kết quả tính toán gió tĩnh thể hiện trong mục 1.1 phụ lục 1
3.3.2 Thành phần động của tải trọng gió :
Công trình có chiều cao H82.5(m)40(m)bắt buộc phải kể đến thành phần động của gió
Bảng 3- 5: Các thông số dẫn xuất
Hệ số tương quan không gian 1X 0.715 Bảng 10, TCVN 2737-1995
Hệ số tương quan không gian 1Y 0.603 Bảng 10, TCVN 2737-1995
Trang 25Bảng 3- 6:Kết quả chu kì và tần số dao động của công trình
(sec)
Tần số (Hz)
Ta thấy mode 6 có tần số f f L nên ta chỉ xét từ mode 1 đến mode 5 :
(các dạng dao động của công trình được thể hiện phụ lục 1)
Bảng 3- 7: mode dao động theo các phương
Trang 26Trong đó:
Wtong,i: Tổng tải gió theo phương i (X hoặc Y)
Wtinh,i: Gió tính theo phương i (X hoặc Y)
Wdong,i: Gió động ứng với dạng dao động thứ i theo phương X hoặc Y
s: Số dao động cần tính toán
3.4 Tải trọng động đất
Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở phân vùng về động đất phải tính toán tải trọng động đất
Có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động
Với chu kì T1 = 2,5 Không thỏa mãn yêu cầu phương pháp tĩnh lực ngang tương
3.4.1 Phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang
Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép :
Hệ số ứng xử q là hệ số kể đến khả năng có thể tiêu tán năng lượng (tính dẻo) của kết cấu q = 3.9
Bảng 3- 8: Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi
Loại nền đất S TB (s) TC (s) TD (s)
Trang 27 Phổ thiết kế Sd (T) của công trình được xác định qua các biểu thức sau:
T T T : S (T) a S
q
T2.5
T T T : S (T) = Max a S ; β a
q T
T T2.5
T: Chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do
Sd (T): Phổ phản ứng thiết kế đàn hồi theo phương nằm ngang
ag: Gia tốc nền thiết kế trên nền loại A (ag agR1)
TB: Giới hạn dưới của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
TC: Giới hạn trên của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
TD: Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng
S: Hệ số nền
: Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương ngang, = 0.2
q: Hệ số ứng xử
- Giá trị phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang thể hiện trong mục 1.3 phụ lục 1
Hình 3- 2: Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang
Trang 283.4.2 Phổ phản ứng thiết kế theo phương đứng
Trong “Thiết kế công trình chịu động đất”, thành phần đứng của tải trọng động đất chỉ cần xem xét khi Công trình nằm ở quận Cầu Giấy, thủ đô Hà Nội với :
a .a =1.0124 1.25 1 2655 (m/s ) < 0.259.81 2.452 (m /s ) nên không cần xét đến thành phần đứng của tải động đất Do đó, không cần xây dựng phổ phản ứng theo phương đứng
3.4.3 Tổ hợp tải trọng động đất
Nhận thấy với mỗi phương dao động, các chu kì liền sau đều nhỏ hơn 0.9 lần chu kì liền trước, do đó các dạng dao động riêng này có thể xem là độc lập tuyến tính với nhau Khi đó tổ hợp tải trọng động đất được xác định theo phương pháp căn bậc hai của tổng bình phương:
k 2 i
E: Hệ quả của tác động động đất đang xét (nội lực, chuyển vị…)
Ei: Giá trị của hệ quả tác động động đất do dạng dao động riêng thứ i gây ra
k: Số dạng dao động cần xét
Số dạng dao động cần xét đến trong phương pháp phổ phản ứng là số dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của công trình Điều này có thể được thoả mãn nếu đạt được một trong hai điều kiện sau:
Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xem xét chiếm ít nhất 90% tổng trọng lượng của kết cấu
Tất cả các dạng dao động có trọng lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng trọng lượng đều được xét đến
Nói chung nếu dùng kết quả xác định như trên để tổ hợp các hệ quả do các tải trọng khác gây ra, ta sẽ được giá trị phản ứng quá thiên về an toàn Vì thực tế động đất tác động theo hai phương ngang vuông góc với nhau không phải lúc nào cũng cùng pha nhau, cho phép sử dụng tổ hợp sau:
và p là tĩnh tải và hoạt tải) và có chiều cao khá lớn (>40m) thì moment trong dầm và cột do hoạt tải gây ra là khá bé so với moment do tĩnh tải và tải trọng gió gây ra Lúc này có thể tính gần đúng bằng cách bỏ qua các trườnghợp xếp hoạt tải đứng cách tầng cách nhịp mà gộp toàn bộ hoạt tải và tĩnh tải sàn để tính toán
Trang 29Khi kể đến tác động của động đất thì ngoài hệ số tham gia của dao động của hoạt tải
là 0.3 đối với khu vực nhà ở gia đình thì cần nhân thêm hệ số 0.8 khi các tầng được sử dụng đồng thời (Theo điều 3.2.4 và 4.2.4, TCVN 9386:2012)
G " " Q
với E,i 2,i
Bảng 3- 9: Các giá trị 2,i đối với nhà
Loại F: Khu vực giao thông, trọng lượng xe ≤ 30 kN 0.6
Loại G: Khu vực giao thông, 30 kN ≤ trọng lượng xe ≤ 160 kN 0.3
Bảng 3- 10: Giá trị của để tính toán E,i
Các loại từ A - C*
Các tầng được sử dụng đồng thời 0.8 Các tầng được sử dụng độc lập 0.5
* Các loại tác động thay đổi được định nghĩa trong Bảng 3.4
Vậy khai báo Mass Source trong ETABS là: TT + 0.24HT
- Các tổ hợp tải trọng thể hiện trong phụ lục 1
3.4.4 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình
- Theo TCVN 198:1997, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng đối với kết cấu khung – vách khi phân tích theo phương pháp đàn hồi phải thoả mãn điều kiện:
H
f f
750
Trang 30Hình 3- 3: Chuyển vị đỉnh lớn nhất của công trình
Với chiều cao công trình H = 84.1 (m) và chuyển vị đỉnh lớn nhất f = 29.981 (mm)
f 0.029981 (m) f 0.1121 (m)
750 750
Kết luận: Chuyển vị đỉnh công trình đạt yêu cầu
3.5 Thiết kế cốt thép hệ khung tầng 16
3.5.1 Thiết kế cốt thép dầm cho tầng 16
Cốt thép trong dầm được tính toán theo cấu kiện chịu uốn Tuy nhiên, để thuận tiện
ta tiến hành viết một chương trình tính toán cốt thép cho dầm với số liệu xuất ra từ
ETABS Dữ liệu được xuất ra từ ETABS là biểu đồ bao Moment của tất cả các tổ hợp
Hình 3- 4: biểu đồ bao dầm tầng 16
Việc tính toán được thực hiện tại tại 3 tiết diện nguy hiểm tuân theo biểu đổ bao nội lực Trình tự tính toán:
- Chọnagt h /10 h0 h agt, với b 1, s 1
Trang 31- Các công thức tính toán:
R b hM
- µmin: tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy: µmin = 0.05%
- µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa, thường lấy:
b
s s
sc,u
R,
RR
Trang 32Vì tính thép dầm với số lượng mặt cắt rất lớn nên cần có sự hỗ trợ của các chương trình tính hoặc bảng tính Đồ án này sinh viên sử dụng bảng tính Excel kết hợp lập
trìnhVBA
- Nội lực dầm được thể hiện trong phụ lục 1
- Kết quả tính toán thép dầm thể hiện trong phụ lục 1
Tính toán cốt thép đai chịu cắt cho dầm
- Đoạn cần bố trí cốt đai gia cường :b1 h dch dp
- Tuy nhiên, nếu lượng cốt đai gia cường nhiều, s < 50 mm, để đảm bảo thi công được
Tiến hành tổ hợp lực cắt nguy hiểm nhất trong dầm
Điều kiện tính toán:
b3 0.6 đối với bê tông nặng
f 0 hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén
n 0 hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc
Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:
2
w w 2 max
8 bt o s s
tt
R bh R a s
Q
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai tính theo bê tông chịu cắt:
2 max
max
1.5R bh bt o s
Q
Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo: s st min( / 3,500)h
Khoảng cách thiết kế của cốt đai là:smin( ,s s tt max,s ct)
Đoạn L/2 giữa dầm bố trí đai theo yêu cầu cấu tạo;
150 , / 2 450
500 , / 3 450
ct
mm h khi h mm s
Trang 33Khả năng chịu cắt của bê tông:
3
Phải tính cốt đai cho dầm
Chọn cốt đai 8, bước đai s = 100 mm, số nhánh đai n = 2
w w1
210000 50.3
32500 300 100
s b
s s s
Bố trí cốt đai tương tự cho các dầm còn lại
Tính toán cốt đai gia cường giữa dầm phụ và dầm chính ( cốt treo)
P A R
Trong đó: P1 P G1 P G G o (với Go là trọng lượng bản thân của dầm chính)
Số lượng cốt treo cần thiết ở mỗi phía của dầm phụ gối lên dầm chính là:
2
tr sw
A m
na
Với: n-là số nhánh cốt đai; a sw-là diện tích một nhánh cốt đai
Trang 34Trong đoạn đặt cốt đai gia cường, không cần đặt thêm cốt đai nào khác nữa Cho phép cốt đai gia cường được bố trí trong đoạn b2 : b2 b dpb1
tr s
A m
na
Đoạn cần bố trí cốt đai gia cường :b1 h dch dp=800-400=400mm
Chọn 4 cốt đai gia cường khoảng cách 100mm mỗi phía của dầm phụ gối lên dầm chính
3.5.2 Thiết kế cốt thép cột
Lí thuyết tính toán cột lệch tâm xiên
Cốt thép trong cột được tính toán như cột chịu nén lệch tâm xiên Dữ liệu được xuất
ra từ ETABS là biểu đồ Moment của tất cả các tổ hợp (trừ tổ hợp bao)
Phương pháp tính toán gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép
Xét tiết diện có cạnh Cx và Cy Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng là
Trang 35Bảng 3- 11: Mô hình tính toán cột lệch tâm xiên
Mô hình Theo phương x Theo phương y
MM
Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tính ho = h – a; z = h - 2a chuẩn bị các số liệu Rb, Rs,
Rsc, R như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng, tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:
1 b
Nx
Với kết cấu siêu tĩnh thì eo Max e ;e 1 a
Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi o
o
e0.3h
tính toán gần như nén đúng tâm
Khi 14 lấy 1; khi 14 104 lấy theo công thức sau:
Trang 36sc b
N
R b hA
và đồng thời x1 Rho Tính toán theo trường hợp
nén lệch tâm bé Xác định chiều cao vùng nén x theo công thức sau:
R
o o
o
1
1 50e
và đồng thời x1 Rho Tính toán theo trường hợp
nén lệch tâm lớn Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast:
st
s
N e 0.5x hA
- Nội lực cột được thể hiện trong phụ lục 1
- Kết quả tính toán thép cột thể hiện trong phụ lục 1
My = M22 (kN.m)
Mx = M33 (kN.m)
l (m)
Cy =
t2 (cm)
Cx =
t3 (cm) TẦNG
HẦM C18 Comb16 0 -12381.6 28.87 -300.19 3.6 80 80
Trang 37Hình 3- 5: Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên
Chiều cao tầng l 3.6 (m) lox loy 0.7 3.6 2.52
Xét uốn dọc theo phương X:
ox x x
M M
c c → Tính theo phương X, khi đó quy đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương với:
Trang 38b e st
Trang 39Thiết kế cốt đai cho cột
Cốt thép ngang trong cột có nhiệm vụ liên kết với các thanh thép dọc thành hệ khung chắc chắn, giữ đúng vị trí cốt thép khi thi công, giữ ổn định cho cốt thép dọc chịu nén Khi chịu nén cốt thép dọc có thể bị cong, phá vở lớp bê tông bảo vệ và bật ra khỏi bê tông Cốt đai giữ cho cốt dọc không bị cong và bậc ra ngoài, lúc này cốt thép đai chịu kéo và nếu nó không được neo chắc chắn thì có thể bị bung ra hoặc cốt đai quá bé thì có thể bị kéo đứt Đường kính thép đai
dai > 0.25docmax Khoảng cách giữa các thép đai tại vị trí nối buộc thép đặt thép đai không quá
10docmin Trong đoạn nối buộc cốt thép phải có ít nhất 4 cốt thép đai
Khoảng cách giữa các thép đai trong đoạn còn lại: S = Min(10docmin ;400mm) Theo quy định trên và xét đến quy định về kháng chấn trong mục 6.8.4 ta bố trí cốt thép đai trong cột như sau:
Trong khoảng vùng tới hạn bố trí cốt đai Ø8a150
Đoạn còn lại bố trí cốt đai Ø8a200
3.5.3 Thiết kế cốt thép vách
Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi
Phương pháp này chia vách thành những phần tử nhỏ chịu lực kéo hoặc nén đúng tâm, coi nư ứng suất phân bố đều trong mỗi phần tử Tính toán cốt thép cho từng phần tử Thực chất xem vách như những cột nhỏ chịu kéo hoặc nén đúng tâm
Các giả thiết cơ bản:
- Vật liệu làm việc đàn hồi
- Ứng lực kéo do cốt thép chịu, ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu
- Bước 4: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén
- Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu Asc < 0, As > 0 thì đặt cốt thép cấu tạo
Trang 40Đặc điểm của phương pháp này là đơn giản dễ tính toán không chỉ đối với vách phẳng Tuy nhiên, giả thiết cốt thép chịu nén và chịu kéo đều đạt đến giới hạn chảy trên toàn tiết diện vách là chưa chính xác Chỉ tại những phần tử biên hai đầu vách, cốt thép có thể đạt đến giới hạn chảy, còn các phần tử giữa vách cốt thép chưa đạt đến giới hạn chảy
Phương pháp vùng biên chịu moment
Phương pháp này cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách được thiết kế
để chịu toàn bộ moment Lực dọc được giả thiết phân bố đều trên toàn chiều dài vách
Các giả thiết cơ bản:
- Ứng suất kéo do cốt thép chịu
- Ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu
Các bước tính toán:
- Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu moment Xét vách chịu lực dọc trục N và moment trong mặt phẳng Mx Moment Mx tương đương với một cặp ngẫu lực đặt ở trọng tâm hai vùng biên
- Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên
x
MN
Hình 3- 7: Vùng biên chịu moment
- Bước 3: Tính cốt thép chịu kéo nén
- Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu không thỏa mãn thì phải tăng kích thước B của vùng biên lên rồi tính lại từ bước 1 Chiều dài của vùng biên có giá trị lớn nhất là L/2 Nếu vượt quá thì tăng bề dày vách
- Bước 5: Kiểm tra phần vách còn lại giữa hai vùng biên như đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm Trường hợp bê tông đã đủ khả năng chịu nén thì đặt thép cấu tạo