Nó là hệ kết cấu thẳng đứng có thể chịu được tải trọng ngang và tải trọng đứng , đặc biệt là khả năng chịu tải trọng ngang rất lớn của nó trong các nhà cao tầng khi chịu tải trọng ngang
HỆ THỐNG ĐIỆN
Công trình sử dụng nguồn điện từ hệ thống cung cấp của thành phố, đồng thời được trang bị máy phát điện dự phòng ở tầng hầm, đảm bảo cung cấp điện liên tục 24/24 giờ trong trường hợp xảy ra sự cố mất điện.
Hệ thống điện được lắp đặt trong hộp kỹ thuật, với mỗi tầng có bảng điều khiển riêng để quản lý nguồn điện cho từng khu vực Các khu vực này được trang bị thiết bị ngắt điện tự động, giúp cô lập nguồn điện cục bộ khi xảy ra sự cố.
HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
Hầu hết các căn hộ và phòng làm việc đều được thiết kế với mặt thoáng lớn, cho phép tiếp xúc với không gian bên ngoài Nhờ đó, nhiều phòng có thể tận dụng nguồn ánh sáng tự nhiên thông qua các cửa kính được bố trí ở bên ngoài công trình.
Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể đáp ứng được nhu cầu chiếu sáng cần thiết n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 16
HỆ THỐNG CẤP, THOÁT NƯỚC
Nước được cung cấp từ trạm cấp nước thành phố, sau đó được bơm lên bể chứa nước mái và hồ nước ngầm Hai bể này không chỉ phân phối nước sinh hoạt cho các phòng mà còn lưu trữ nước khi hệ thống ngừng hoạt động, đặc biệt là để phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy.
Nước thải công trình bao gồm nước mưa, nước mặt và nước thải từ các phòng vệ sinh
Nước mưa từ mái và ban công được thu gom qua ống nhựa PVC, sau đó dẫn xuống hệ thống cống rãnh thoát nước bên ngoài công trình, cuối cùng được đưa ra hệ thống thoát nước chung của thành phố.
Nước thải từ các khu vệ sinh được đưa vào các bể bán tự hoại rồi dẫn vào bể chứa
Nước sẽ được dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố, trong khi bùn cặn sẽ được các xe chuyên dụng định kỳ bơm hút và đưa ra ngoài công trình.
Tất cả các ống đi trong hộp kỹ thuật có chỗ kiểm tra, sữa chữa khi có sự cố
1.4.3.3 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY:
Việc phòng cháy chữa cháy tại các khu vực đông người và nhà cao tầng là vô cùng quan trọng, do đó cần được thiết kế và bố trí theo tiêu chuẩn quốc gia.
Hệ thống báo cháy được chú trọng, với trang bị phòng cháy chữa cháy tại mỗi tầng và căn hộ, có khả năng dập tắt lửa trước khi lực lượng cứu hỏa can thiệp Các miệng báo khói và nhiệt tự động được bố trí hợp lý cho từng khu vực để xử lý sự cố kịp thời.
Công trình cao tầng được trang bị 5 cột thu lôi trên mái, có chức năng dẫn sét xuống điện cực tiếp xúc với đất, nhằm đảm bảo an toàn cho công trình trong trường hợp xảy ra sự cố sét.
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 17
PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ AN PHÚ
Hệ kêt cấu chịu lực trong nhà cao tầng là các cấu kiện dạng thanh như: Cột, dầm
Và các cấu kiện dạng tấm như: Sàn, vách, lõi cứng Chúng liên kết với nhau tạo thành một hệ kết cấu cùng chịu lực cho nhà cao tầng
+ Hệ kết cấu khung bao gồm: dầm và sàn liên kết cứng với nhau tại các nút cứng,
Các khung phẳng liên kết với nhau thành một hệ khung không gian
Hệ vách và lõi chịu lực là thành phần thiết yếu trong kết cấu nhà cao tầng, đóng vai trò quan trọng trong việc chịu tải trọng đứng và ngang Đặc biệt, khả năng chịu tải trọng ngang lớn của hệ thống này giúp các công trình vượt qua các tác động từ gió và động đất một cách hiệu quả.
=> Do đặc điểm công trình có mặt bằng tương đối đối xứng và có chiêu cao tầng lớn nên chọn giải pháp kết cấu khung – vách chịu lực
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC, TÍNH TOÁN KẾT CẤU:
- Xác định tải trọng tác dụng vào công trình bao gồm cả tải trọng đứng và tải trọng ngang
- Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện cột, dầm, sàn, vách…
- Tính toán kết cấu sàn (Tính tay, tra bảng, Excel) , dùng SAFE thiết kế sàn phẳng
- Sử dụng phần mềm ETABS để giải khung sau đó xuất nội lực và tính cốt thép cho khung bằng phần mềm EXCEL
Sau khi giải khung, chúng ta thu được kết quả nội lực tại vị trí chân móng Dựa trên kết quả này, tiến hành thiết kế kết cấu móng và sử dụng phần mềm SAFE để tính toán đài móng.
- Đối với vách: Ta quan niệm vách như là kết cấu công son ngàm tại mặt móng để tính toán n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 18
CƠ SỞ THIẾT KẾ
GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN
Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang nhau
Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng
Các tải trọng ngang tác động lên sàn dưới dạng lực tập trung tại các vị trí cứng của từng tầng, và sàn sẽ truyền lực này vào cột, vách, sau đó chuyển đến đất nền.
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Dùng phần mềm Etabs để xác định nội lực của công trình
KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về tính toán độ bền (TTGH I) và điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II).
Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:
+ Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động
+ Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí
Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
+ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt
+ Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 19
VẬT LIỆU SỬ DỤNG
Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN, do đó, vật liệu bê tông cần tuân thủ nghiêm ngặt từ khâu cấp phối cho đến việc kiểm tra xác định cường độ mẫu thử.
Bảng 2.1 Thông số vật liệu bê tông
Tên hạng mục Cấp độ bền chịu nén theo TCVN 5574-2018
Cường độ chịu nén, kéo của bê tông (Rb; Rbt) (Mpa)
Bảng 2.2 Thông số vật liệu cốt thép
STT Loại thép Kết cấu sử dụng
1 Thép CB300-T ( 0.25 × 𝑔
Công trình nằm ở Quận 2 với:
⇒Không cần xét đến thành phần đứng của tải trọng động đất
* Xác định phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang
– Phổ phản ứng đàn hồi Sd(T) của cong trình được xác định qua các biểu thức sau:
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 42
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
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 phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng
𝛽: hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang,𝛽 = 0.2
S: hệ số nền q: hệ số ứng xử
Bảng 3.13 Giá trị phổ phản ứng thiết kế
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 43
Hình 3.2 Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 44
Hình 3.3 Khai báo động đất theo phương X
Hình 3.4 Khai báo động đất theo phương Y n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 45
KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II
KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH
Theo bảng M.4 TCVN 5574:2018 thì chuyển vị ngang tại đỉnh của công trình của nhà cao tầng tính phải thỏa mãn điều kiện: 𝑓
▪ F là chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh công trình
▪ H là chiều cao công trình
Chỉ kiểm tra chuyển vị bằng các tổ hợp chứa tải trọng gió
Bảng 4.1 Bảng chuyển vị đỉnh
Tầng Phương Chuyển vị lớn nhất (mm) Kiểm tra
CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG
Theo TCVN 5574:2018, Bảng M.4 quy định rằng chuyển vị ngang tương đối của một tầng trong nhà nhiều tầng với tường ngăn bằng gạch, bê tông thạch cao hoặc panel bê tông cốt thép có giới hạn cụ thể.
500 Trong đó: hs là chiều cao tầng trong nhà nhiều tầng n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 46
Bảng 4.2 Bảng kiểm tra chuyển vị ngang tương đối theo phương X
Phương Tầng Chiều cao tầng (H)
Trị số giới hạn (m) Kiểm tra
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 47
Bảng 4.3 Bảng kiểm tra chuyển vị ngang tương đối theo phương Y
Phương Tầng Chiều cao tầng (H)
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 48
KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT
Nhà cao tầng BTCT với tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 cần được kiểm tra khả năng chống lật khi chịu tác động của động đất và tải trọng gió Trong tính toán mômen chống lật, hoạt tải các tầng được xem xét là 50%, trong khi tỉnh tải được lấy là 90%.
Do công trình chung cư cao tầng An Phú có 𝑯
𝟒𝟗.𝟏 = 𝟏 𝟑𝟖 < 𝟓 nên không cần kiểm tra chống lật cho công trình
KIỂM TRA HIỆU ỨNG P – DELTA:
Mục 4.4.2.2 TCVN 9386-2012 quy định không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2
(𝑃 − 𝛥)nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện 𝜃 = (𝑃 𝑡𝑜𝑡 𝑑 𝑟 )
• 𝜃 : Hệ số nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng
• 𝑃 𝑡𝑜𝑡 : Tải trọng đứng ở tại các tầng trên và kể cả tầng đang xét ứng với tải đóng góp vào khối lượng tham gia dao động
• 𝑉 𝑡𝑜𝑡 : Tổng lực cắt tầng do động đất gây ra
• 𝑑 𝑟 : chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng
Các điều kiện kiểm tra :
• 𝜃 ≤ 0.1 : Không cần xét tới hiệu ứng bậc 2
• 0.1 < 𝜃 < 0.2: Có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc 2 bằng cách nhân với hế số
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 49
• Giá trị hế số 𝜃 không vượt quá 0.3
Hệ số độ nhạy : 𝜃max = 0.106
Kết luận: cần xét đến hiệu ứng bậc 2 trong mô hình tính toán để kể đến ảnh hưởng của tải trọng động đất
Tầng d rif P tot V tot 𝜃 Check
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 50
Hệ số độ nhạy : 𝜃max = 0.09
Kết luận: không cần xét đến các hiệu ứng bậc 2
Tầng d rif P tot V tot 𝜽 Check
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 51
TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
MÔ HÌNH PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN
Sử dụng phần mềm SAFE v16.0.2 để mô hình sàn và phân tích nội lực đối với mặt bằng tầng sàn điển hình
Hình 5.1 Kết cấu sàn tầng điển hình
Kích thước sơ bộ dầm, sàn, vách:
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 52
Hình 5.2: Tĩnh tải các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 53
Hình 5.3: Tải tường tác dụng lên dầm n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 54
Hình 5.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 55
KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NỘI LỰC SÀN
Hình 5.5: Dãy strips sàn theo Layer A
Hình 5.6: Dãy strips sàn theo Layer B n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 56
Hình 5.7: Biểu đồ màu moment M11
Hình 5.8: Biểu đồ màu moment M22 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 57
Hình 5.9: Moment strips sàn theo Layer A
Hình 5.10: Moment strips sàn theo Layer B n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 58
KIỂM TRA CHUYỂN VỊ SÀN
Theo TCVN 5574 – 2018, độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện 𝑓 ≤ [𝑓 𝑢 ]
Hình 5.11: Chuyển vị sàn
Với nhịp lớn nhất trong ô bản khoảng 6m < L= 11.8m 10): Rs=RscC5 MPa;
Cốt thép dọc kết cấu các loại có >10
TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ THÉP
- Cắt ra 1 dãy bản thang rộng 1(m)0(cm) và xem như 1 dầm chịu uốn có kích thước tiết diện (100cm x 14cm)
- Chọn a = 2 (cm) nên suy ra ho= h – a = 140 - 20 = 120 (mm)
Mômen ở nhịp : Mn = Mmax =9.17 KNm n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 66
Kết quả tính toán cốt thép được tóm tắt trong bảng sau :
- Bố trí thép cho cả 2 vế thang
TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM THANG:
- Dầm thang kí hiệu DT
TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN DẦM THANG VÀ SƠ ĐỒ TÍNH
- Tải trọng bản thân dầm :
- Tải trọng do phản lực gối tựa: R = 49.55 (KN/m) = 4955(daN/m)
- Tải trọng do bản sàn(3600x2850) truyền vào dầm ,ta qui đổi về tải tương đương
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 67 với 𝛽 = 𝑙 1
- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên dầm DT là :
NỘI LỰC
- Dầm cầu thang được gối lên 2 vách cứng nên sơ đồ tính là hai đầu ngàm
Hình 6.6 Sơ đồ tính
- Lực cắt lớn nhất tại gối: Q = 1
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DT
- Giả thiết a = 3.5 (cm) → ho = h – a = 400 – 35 = 365 (mm)
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 68
- Chọn thộp 2ỉ14 cú As=3.08 (cm 2 )⇒ 𝜇 = 3.08
Bảng 6.4 Kết quả tính toán dầm DT
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN DẦM DT
As μ sl ỉ Asc(cm 2 ) (%) Gối trái 3215 40 36.5 0.083 0.087 3.29 3 14 4.62 0.63 Nhịp 1607.7 40 36.5 0.042 0.043 1.6 2 14 3.08 0.42 Gối phải 3215 40 36.5 0.083 0.087 3.29 3 14 4.62 0.63
6.5.3.2 CỐT THÉP ĐAI DẦM DT:
- Kiểm tra điều kiện cần bố trí cốt đai
𝑄 𝑚ax > 𝜙 𝑏3 (1 + 𝜙 𝑓 + 𝜙 𝑛 )𝛾 𝑏 𝑅 𝑏𝑡 𝑏ℎ 0 => phải bố trí cốt đai
- Bước cốt đai cần thiết
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 69
150𝑚𝑚 cho đoạn gần gối tựa
S = 150 (mm) trong phạm vi 1/4 nhịp dầm gần gối tựa
S = 300 (mm) trong phạm vi giữa nhịp còn lại n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 70
THIẾT KẾ KHUNG
MÔ HÌNH KHÔNG GIAN ETABS
Hình 7.1: Mô hình không gian Etabs n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 71
TỔ HỢP TẢI TRỌNG KHUNG
Bảng 7.1: Các trường hợp tải trọng
Các trường hợp tải Ký hiệu TYPE Self weight
Auto Lateral load Ghi chú
Tĩnh tải bản thân TLBT Dead 1
Các lớp hoàn thiện CLHT Super Dead 0
Tĩnh tải tường xây TUONG Super Dead 0
Hoạt tải < 2 kN/m 2 HT 2 kN/m 2 HT>200 Live 0
Gió tĩnh phương X GIO X Wind 0 User Loads
Gió động phương X GIODONG X Seismic 0 User Loads Center mass
Gió tĩnh phương Y GIO Y Wind 0 User Loads
Gió động phương Y GIODONG Y Seismic 0 User Loads Center mass Động đất X DONGDATX Seismic 0 User Loads Động đất Y DONGDATY Seismic 0 User Loads
Bảng 7.2: Bảng khai báo các tổ hợp trung gian
STT Ký hiệu Loại Thành phần Ý nghĩa
1 DEAD TOTAL TT Linear Static
Tổng tĩnh tải tính toán
2 LIVE TOTAL TC Linear Static
Tổng hoạt tải tiêu chuẩn
3 LIVE TOTAL TT Linear Static 1.2 × 𝐻𝑇
> 200 Tổng hoạt tải tính toán n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 72
Bảng 7.3: Bảng tổ hợp tải trọng
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 73
BAO = ENVELOPE(CB1.1; CB1.2; CB1.3; CB1.4; CB1.5; …; CB3.4)
TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC
− Bê tông B30 có Rb = 17 (MPa)
− Cốt thép CB500 – V có Rs = 435 (MPa)
− Các công thức tính toán:
− Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
– Cốt thép chịu moment tại gối
+ Tầng 5, B1, tiết diện b×h = 300×600 (mm), Mg1 = 501.494 (kN.m)
Bố trớ thộp 5ỉ25 cú Aschọn = 2454 (mm 2 )
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép: n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 74
+ Tính toán khả năng chịu lực của tiết diện: att = 37.5 (mm) h0tt = h – att = 600 – 37.5 = 562.5 (mm)
𝛼 𝑚𝑡𝑡 = 𝜉 𝑡𝑡 × (1 − 0.5 × 𝜉 𝑡𝑡 ) = 0.372 × (1 − 0.5 × 0.372) = 0.313 Khả năng chịu lực của dầm:
→ Dầm đủ khả năng chịu lực
– Cốt thép chịu moment tại bụng: M = 326.495 (kN.m)
Bố trớ thộp 3ỉ25 cú Aschọn = 1473 (mm 2 )
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
+ Tính toán khả năng chịu lực của tiết diện: att = 37.5 (mm) n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 75 h0tt = h – att = 600 – 37.5 = 562.5 (mm)
𝛼 𝑚𝑡𝑡 = 𝜉 𝑡𝑡 × (1 − 0.5 × 𝜉 𝑡𝑡 ) = 0.223 × (1 − 0.5 × 0.223) = 0.198 Khả năng chịu lực của dầm:
→ Dầm đủ khả năng chịu lực
– Vì tính thép dầm với số lượng mặt cắt rất lớn nên cần có sự hỗ trợ của các chương trình tính hoặc bảng tính
Kết quả tính toán được thể hiện đầy đủ trong PHULUC2-THEPDAM.
TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI CHO DẦM
– Cốt thép chịu lực cắt:
+ Lực cắt lớn nhất tại gối dầm: Qmax = 185.036 (kN)
+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:
Qmax là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện;
𝜑 𝑏1 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0.3
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 76
Hệ số 𝜑 𝑏2, được xác định là 1.5, phản ánh ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông phía trên vết nứt xiên.
+ Tính 𝑞 𝑠𝑤,𝑚𝑖𝑛 = 0.25 × 𝑅 𝑏𝑡 × 𝑏 = 0.25 × 1.15 × 10 3 × 0.3 = 86.25 (kN/m) > qsw lấy qsw,min để thiết kế cốt đai
+ Bước cốt đai cần thiết:
+ Theo điều kiện cấu tạo: 𝑠 𝑤 ≤ ℎ 0
= 944(mm) < 2 ×ℎ 0 = 1125(mm) (Thỏa điều kiện)
Hệ số 𝜑 𝑠𝑤 được xác định là 0.75, phản ánh sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C Đồng thời, lực qsw trong cốt thép ngang được tính trên một đơn vị chiều dài của cấu kiện.
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 77
+ Vị trí dầm không cần đặt cốt đai: thưa hơn 𝑠 𝑤 = 0.75 ×ℎ 0 = 0.75 × 562.5 421.875(mm)
Kết luận: Cốt đai ỉ8, 2 nhỏnh với sw = 150 (mm) trờn đoạn ở gần gối tựa và sw = 200
(mm) < 424.5 (mm) cho phần còn lại của dầm
TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO CỘT
Việc tính toán cột nén lệch tâm xiên một cách chính xác là một quá trình phức tạp và tốn thời gian Do đó, phương pháp tính gần đúng được áp dụng, trong đó trường hợp nén lệch tâm xiên được quy đổi thành lệch tâm phẳng tương đương để tính toán cốt thép Nguyên tắc của phương pháp này đã được trình bày trong các tiêu chuẩn như BS8110 và ACI318, cùng với các tài liệu tham khảo liên quan.
Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép – GS Nguyễn Đình Cống
− Chiều dài tính toán của cột:
𝜓 = 0.8: Đối với cấu kiện hai đầu ngàm cố định: ngàm mềm (với góc xoay hạn chế) theo mục 8.1.2.4.4, TCVN 5574 – 2018
− Độ lệch tâm theo từng phương: Cần xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên ea theo mỗi phương theo mục 7.3.1, TCVN 5574 – 2018
− Độ lệch tâm ban đầu:
Trong công thức \$e_0 = \max(e_1, e_a)\$, \$l_c\$ đại diện cho chiều dài của cấu kiện hoặc khoảng cách giữa các tiết diện được liên kết chặn chuyển vị, trong khi \$h\$ là chiều cao của tiết diện cấu kiện.
− Độ lệch tâm tĩnh học: n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 78
𝑁 (Đối với kết cấu siêu tĩnh) Trong đó:
Mx: là moment theo phương trục X
My: là moment theo phương trục Y
− Hệ số uốn dọc theo từng phương:
+ Bán kính quán tính của cột: {𝑖 𝑥 = 0.288 × 𝐶 𝑥
+ Điều kiện hạn chế độ mảnh: {
𝜆 = 𝑚𝑎𝑥(𝜆 𝑥 , 𝜆 𝑦 ) Trong đó: i: bán kính quán tính của tiết diện Với tiết diện chữ nhật cạnh b (hoặc h) thì i 0.288b (0.288h) Với tiết diện tròn đường kính D thì i = 0.25D
𝜆 𝑔ℎ : độ mảnh giới hạn, đối với các cấu kiện bê tông 𝜆 𝑔ℎ = 90 theo mục 10.2.2,
Khi độ mảnh của các cấu kiện l0/i > 14, cần xem xét ảnh hưởng của uốn dọc đến khả năng chịu lực của chúng Điều này được thực hiện bằng cách nhân giá trị độ lệch tâm e0 với hệ số 𝜂, được xác định theo công thức.
𝑙 0 2 l0: chiều dài tính toán của cấu kiện; n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 79
D: là độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền, được xác định theo các chỉ dẫn về tính toán biến dạng
Cho phép xác định giá trị D theo công thức:
Eb, Es: là module đàn hồi lần lượt của bê tông và của cốt thép;
I, Is: là moment quán tính của diện tích tiết diện lần lượt của bê tông và của toàn bộ cốt thép dọc đối với trọng tâm tiết diện ngang của cấu kiện; ks = 0.7;
𝜑 𝐿 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng:
ML là điểm mà trọng tâm của thanh thép chịu kéo đạt giá trị lớn nhất hoặc chịu nén đạt giá trị nhỏ nhất, khi toàn bộ tiết diện của thanh chịu nén do tác động của toàn bộ tải trọng.
ML1 là điểm mà trọng tâm của thanh thép chịu kéo đạt giá trị tối đa hoặc chịu nén đạt giá trị tối thiểu (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) dưới tác động của tải trọng thường xuyên và tạm thời trong thời gian dài.
𝛿 𝑒 là giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc (𝛿 𝑒 = 𝑒 ℎ 0 ), lấy không nhỏ hơn 0,15 và không lớn hơn 1,5
− Quy đổi theo phương pháp gần đúng:
+ Xét tiết diện có các cạnh Cx, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp này 0.5 ≤ 𝐶 𝑥
𝐶 𝑦 ≤ 2, cốt thép được đặt theo chu vi phân bố đều hoặc cốt thép đặt theo phương cạnh ngắn có mật độ dày hơn
Tiết diện chịu lực nén N, Moment uốn Mx và My, cùng với độ lệch tâm ngẫu nhiên eax và eay, được xem xét khi phân tích uốn theo hai phương Từ đó, hệ số 𝜂 𝑥 và 𝜂 𝑦 được tính toán Moment gia tăng được xác định là Mx1 = 𝜂 𝑥 ×.
Mx; My1 = 𝜂 𝑦 × My Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1; My1 với kích thước các cạnh n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 80 mà đưa về một trong 2 mô hình tính toán theo phương X hoặc phương Y Điều kiện và kí hiệu theo bảng sau:
Bảng 7.4 Điều kiện và phương tính toán
Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện 𝑀 𝑥1
M1 = Mx1; M2 = My1 ea = eax + 0.2×eay h = Cy; b = Cx
M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eay + 0.2×eax
– Giả thiết a, ở đây giả thiết a = 50 mm cho tất cả các cột
– Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:
𝑅 𝑏 × 𝑏 – Hệ số chuyển đồi m0 được xác định như sau:
– Tính moment tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành nén lêch tâm phẳng):
– Độ lệch tâm tính toán: 𝑒 = 𝑒 0 + ℎ
0 và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán:
+ Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé (NLTRB) khi 𝜀 ≤ 0.3 tính toán gần như nén đúng tâm:
• Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm 𝛾 𝑒 : n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 81
• Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:
• Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast
𝑥 1 > 𝜉 𝑅 ×ℎ 0 Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé (NLTB)
Xác định lại chiều cao vùng nén x:
• Diện tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức sau:
𝑥 1 ≤ 𝜉 𝑅 ×ℎ 0 Tính toán theo nén lệch tâm lớn (NLTL)
• Tính Ast theo công thức sau:
𝑘×𝑅 𝑠 ×𝑍 ; lấy k = 0.4 + Hàm lượng cốt thép:
𝜇 𝑚𝑖𝑛 = 1%[đối với cấu kiện chịu uốn, chịu kéo lệch tâm, chịu nén lệch tâm khi độ mảnh
ℎ ≤ 17 (đối với tiết diện chữ nhật với 𝑙 0
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 82
Trong mục 5.4.3.2.2 TCVN 9386 – 2012 thì tổng hàm lượng cốt thép dọc không được nhỏ hơn 0.01 và không vượt quá 0.04
Tính toán ví dụ cột điển hình C1 trục 1B tại tầng trệt:
Bảng 7.5: Nội lực cột C1 tại tầng trệt
Story Tiết diện Column Combo l (m) N (kN) M2 (My)
• Độ lệch tâm ngẫu nhiên:
• Độ lệch tâm tĩnh học:
• Độ lệch tâm ban đầu:
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 83
• Hệ số uốn dọc theo từng phương:
Bán kính quán tính của cột: {𝑖 𝑥 = 0.288 × 𝐶 𝑥 = 0.288 × 0.8 = 0.23(𝑚)
→ Thỏa điều kiện hạn chế độ mảnh
𝜆 𝑥 , 𝜆 𝑦 < 14 nên không kể đến ảnh hưởng của uốn dọc đến khả năng chịu lực→ 𝜂 𝑥 , 𝜂 𝑦 1
• Moment tính toán cho cột:
1 = 25.738(kN)nên ta tính toán theo phương X
M1 = Mx1 = 43.05 (kN.m); M2 = My1 = 25.738 (kN.m) ea = eax + 0.2×eay = 0.027 + 0.2×0.03 = 0.033 (m)
• Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 84
• Moment tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng):
• Độ lệch tâm tính toán: 𝑒 = 𝑒 0 + ℎ
0.975= 0.034 < 0.3 → Nén lệch tâm rất bé (NLTRB)
• Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm 𝛾 𝑒 :
• Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:
• Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast
Kết quả tính toán được thể hiện đầy đủ trong PHULUC3-THEPCOT.
TÍNH TOÁN CỐT ĐAI
Cốt đai cột được đặt theo cấu tạo theo tiêu chuẩn TCVN 9386 – 2012 mục 5.4.3.2.2
Trong các vùng tới hạn của cột kháng chấn chính, cần bố trí cốt đai kín và đai móc có đường kính tối thiểu 6 mm với khoảng cách hợp lý để đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình.
Nguyễn Hồng Phục, MSSV: 17149245 85, đã đảm bảo độ dẻo kết cấu tối thiểu và ngăn ngừa sự mất ổn định cục bộ của các thanh thép dọc Việc chọn cốt đai cho cột ỉ10 là một phần quan trọng trong thiết kế kết cấu.
– Khoảng cách s giữa các vòng đai không được vượt quá: (Theo mục 5.4.3.2.2 (11),
Kết quả tính toán kích thước tối thiểu của lõi bê tông được xác định bằng công thức \$\text{min}(450/2; 175; 8 \times 30) = \text{min}(225; 175; 240)\$, cho ra giá trị 0 (mm) Trong đó, \$b_0\$ là kích thước tối thiểu của lõi bê tông tính tới đường trục của cốt thép đai, và \$d_{bL}\$ là đường kính tối thiểu của các thanh cốt thép dọc.
– Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau được cố định bằng cốt đai kín và đai móc không được vượt quá 200 mm, tuân theo EN 1992-1-1:2004 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 86
THIẾT KẾ VÁCH
TÍNH VÁCH P11
Bảng 8.1 Kết quả nội lực P11 tầng 2
Vách Tổ hợp N (kN) My (kN.m) tw (m) L (m)
+ Theo mục 5.4.3.4.2, TCVN 9386 – 2012 thì chiều dài của phần đầu tường bị hạn chế biến dạng không được lấy ở mức nhỏ hơn 0.15×L hoặc 1.5×tw
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 89
Hình 8.3 Mặt cắt ngang của vách P11 và phần tử biên
+ Lực kéo, nén trong vùng biên:
3 − 0.5 × 0.6 − 0.5 × 0.6 = 605.73(kN) + Lực kéo nén trong vùng giữa:
+ Diện tích cốt thép vùng biên chịu nén:
Bờ tụng đủ khả năng chịu lực, bố trớ cốt thộp cấu tạo: 12ỉ16 cú As = 2412 (mm 2 ) trờn vùng biên của vách
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 90
+ Diện tích cốt thép vùng giữa chịu nén:
Bờ tụng đủ khả năng chịu lực, bố trớ cốt thộp cấu tạo: 30ỉ16 cú As = 6030 (mm 2 ) trờn vùng giữa của vách
Kết quả tính thép đầy đủ cho tất cả các tầng được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 8.2: Kết quả tính thép cho tất cả các tầng của vách P11
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 91
TÍNH VÁCH P12
Bảng 8.3 Kết quả nội lực P12 tầng 2
Vách Tổ hợp N (kN) My (kN.m) tw (m) L (m)
+ Theo mục 5.4.3.4.2, TCVN 9386 – 2012 thì chiều dài của phần đầu tường bị hạn chế biến dạng không được lấy ở mức nhỏ hơn 0.15×L hoặc 1.5×tw
Hình 8.4 Mặt cắt ngang của vách P11 và phần tử biên
+ Lực kéo, nén trong vùng biên:
2.7 − 0.5 × 0.6 − 0.5 × 0.6= 678.57(kN) + Lực kéo nén trong vùng giữa: n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 92
0.3 × 2.7× 0.3 × (2.7 − 2 × 0.6) = 1608.3(kN) + Diện tích cốt thép vùng biên chịu nén:
Bờ tụng đủ khả năng chịu lực, bố trớ cốt thộp cấu tạo: 12ỉ16 cú As = 2412 (mm 2 ) trờn vùng biên của vách
+ Diện tích cốt thép vùng giữa chịu nén:
Bờ tụng đủ khả năng chịu lực, bố trớ cốt thộp cấu tạo: 26ỉ16 cú As = 5229 (mm 2 ) trờn vùng giữa của vách
Kết quả tính thép đầy đủ cho tất cả các tầng được thể hiện trong bảng sau: n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 93
Bảng 8.4 Kết quả tính thép cho tất cả các tầng của vách P12
Vì hàm lượng thép bố trí khá thấp (1.12%; 1.16%; 1.34%), không thể giảm thêm thép Do đó, chúng tôi quyết định sử dụng thép cho toàn bộ chiều cao vách giống như thép đã chọn cho tầng 2.
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 94
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH LÕI THANG MÁY
Tính toán theo phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi
Phương pháp này chia vách lõi thành các phần tử nhỏ, giúp chịu lực kéo nén đúng tâm với ứng suất phân bố đều trên mặt cắt ngang Sau đó, tính toán cốt thép cho từng phần tử và kết hợp lại 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.
NỘI LỰC CỦA VÁCH LÕI THANG MÁY Ở CÁC TRƯỜNG HỢP 94 8.2.2 CHIA VÁCH THÀNH TỪNG PHẦN TỬ NHỎ
Bảng 8.5 Nội lực vách lõi thang máy tầng 2
Vị trí Tên Combo P (kN) Mx = M2
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 95
8.2.2 CHIA VÁCH THÀNH TỪNG PHẦN TỬ NHỎ
Hình 8.5 Phân chia phần tử vách lõi thang máy
XÁC ĐỊNH TRONG TÂM LÕI VÀ TRỌNG TÂM PHẦN TỬ
Trọng tâm lõi trong AutoCad được xác định bằng cách tạo miền đặc thông qua lệnh Region Sau đó, sử dụng lệnh Massprop để xem các thông số, bao gồm cả trọng tâm, và đưa gốc tọa độ về vị trí của trọng tâm lõi.
Trọng tâm phần tử xác định bằng lệnh ID
Dựa vào Autocad ta xác định được các thông số tiết diện sau:
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 96
Bảng 8.6 Kích thước và trọng tâm các phần tử so với trọng tâm vách Đặc trưng hình học các phần tử vách lõi thang
(mm 2 ) Ix (mm 4 ) Iy (mm 4 )
7485000 8.251E+13 9.73E+12 Phần tử b (mm) h (mm) X (mm) Y (mm)
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 97
PHÂN PHỐI NỘI LỰC
Nội lực được phân bố như sau:
Mx = M2, My = M3: Giá trị moment quay quanh trục X, Y tương ứng với trục 2,
3 trong ETABS (kN.m) xi, yi: Giá trị tọa độ trọng tâm phần tử so với trọng tâm lõi (mm)
Ix, Iy: Moment quán tính đối với trục X, Y của lõi (mm 4 )
Av: Diện tích vách lõi thang (mm 2 )
Ab: Diện tích tiết diện phần tử i (mm 2 )
N: Lực dọc tác dụng lên phần tử i (kN)
Qui ước dấu ứng suất: Ứng suất dương (+): nén; ứng suất âm (-): kéo
TÍNH TOÁN TỪNG PHẦN TỬ VÁCH
Thép dọc được sơ bộ ứng với nội lực tầng trệt cho tất cả các phần tử
Thép dọc được sơ bộ như sau:
Nếu kết quả ra thép âm thì chứng tỏ bê tông đủ khả năng chịu lực, thép chỉ cần đặt cấu tạo n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 98
TÍNH TOÁN ĐIỂN HÌNH VỚI PHẦN TỬ 1
435 = −5.69(𝑚𝑚 2 ) => Đặt thép theo cấu tạo
435 = −5.49(𝑚𝑚 2 ) => Đặt thép theo cấu tạo
435 = −6.57(𝑚𝑚 2 ) => Đặt thép theo cấu tạo
435 = 0.36(𝑚𝑚 2 ) => Đặt thép theo cấu tạo n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 99
435 = −0.002(𝑚𝑚 2 ) => Đặt thép theo cấu tạo
Kết luận: Phần tử 1 đặt thộp theo cấu tạo 16ỉ16 rải đều
Bảng tính và chọn thép chi tiết cho tất cả các phần tử được trình bày trong bảng dưới đây n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 100
Bảng 8.7 Kết quả tính toán thép vách lõi thang máy
Vị trí σ N A s Chọn Kiểm tra khả năng chịu nén
(mm) (mm) (mm) (mm) (MPa) (N) (mm 2 ) (mm 2 ) (%)
1 300 1000 1350 4275 CB3.4 Pmin 8752.00 2625.60 -5.69 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
CB3.4 M2min 9037.45 2711.24 -5.49 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.3 M2max 7476.30 2242.89 -6.57 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.2 M3min 17515.21 5254.56 0.36 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.1 M3max 16996.78 5099.04 0.00 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
2 300 300 1350 4925 CB3.4 Pmin 9348.75 841.39 -1.58 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min 9696.68 872.70 -1.51 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max 8166.73 735.01 -1.83 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min 19561.82 1760.56 0.53 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max 19074.60 1716.71 0.43 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
3 800 300 800 4925 CB3.4 Pmin 9301.56 2232.37 -4.25 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 9608.87 2306.13 -4.08 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 8100.83 1944.20 -4.91 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 101
CB3.2 M3min 19525.20 4686.05 1.39 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max 19059.87 4574.37 1.14 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
4 800 300 0 4925 CB3.4 Pmin 9232.93 2215.90 -4.29 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 9481.15 2275.48 -4.15 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 8004.97 1921.19 -4.96 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min 19471.92 4673.26 1.36 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max 19038.46 4569.23 1.12 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
5 800 300 -800 4925 CB3.4 Pmin 9164.30 2199.43 -4.32 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 9353.43 2244.82 -4.22 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 7909.11 1898.19 -5.02 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min 19418.64 4660.47 1.33 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max 19017.04 4564.09 1.11 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
6 300 300 950 4925 CB3.4 Pmin 9314.43 838.30 -1.59 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min 9632.82 866.95 -1.52 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max 8118.80 730.69 -1.84 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min 19535.19 1758.17 0.52 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max 19063.89 1715.75 0.43 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
7 300 1000 -1350 4275 CB3.4 Pmin 8520.36 2044.89 -7.02 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
CB3.4 M2min 8606.39 2065.53 -6.98 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 102
CB3.3 M2max 7152.78 1716.67 -7.78 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.2 M3min 17335.39 4160.49 -2.16 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.1 M3max 16924.50 4061.88 -2.39 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
8 300 1000 -1350 3275 CB3.4 Pmin 7602.29 2280.69 -6.48 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
CB3.4 M2min 7592.19 2277.66 -6.49 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.3 M2max 6090.58 1827.18 -7.52 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.2 M3min 14186.75 4256.02 -1.94 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.1 M3max 13727.87 4118.36 -2.26 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
9 300 1200 -1350 2175 CB3.4 Pmin 6592.40 2373.26 -8.61 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01
CB3.4 M2min 6476.57 2331.57 -8.71 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01 CB3.3 M2max 4922.17 1771.98 -10.00 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01 CB3.2 M3min 10723.24 3860.37 -5.19 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01 CB3.1 M3max 10211.57 3676.16 -5.62 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01
10 300 300 -1350 1425 CB3.4 Pmin 5903.85 531.35 -2.30 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min 5715.92 514.43 -2.33 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max 4125.53 371.30 -2.66 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min 8361.76 752.56 -1.79 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max 7814.09 703.27 -1.90 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
11 800 300 -800 1425 CB3.4 Pmin 5951.03 1428.25 -6.10 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 103
CB3.4 M2min 5803.73 1392.89 -6.18 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 4191.43 1005.94 -7.07 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min 8398.38 2015.61 -4.75 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max 7828.81 1878.92 -5.06 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
12 800 300 0 1425 CB3.4 Pmin 6019.66 1444.72 -6.06 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 5931.45 1423.55 -6.11 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 4287.29 1028.95 -7.01 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min 8451.66 2028.40 -4.72 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max 7850.23 1884.06 -5.05 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
13 800 300 800 1425 CB3.4 Pmin 6088.30 1461.19 -6.02 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 6059.17 1454.20 -6.04 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 4383.15 1051.96 -6.96 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min 8504.94 2041.19 -4.69 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max 7871.65 1889.20 -5.04 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
14 300 300 1350 1425 CB3.4 Pmin 6135.48 552.19 -2.25 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min 6146.97 553.23 -2.25 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max 4449.05 400.41 -2.60 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min 8541.57 768.74 -1.75 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max 7886.37 709.77 -1.89 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 104
15 300 500 1350 1825 CB3.4 Pmin 6502.71 975.41 -3.62 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
CB3.4 M2min 6552.65 982.90 -3.60 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.3 M2max 4873.93 731.09 -4.18 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.2 M3min 9801.03 1470.15 -2.48 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.1 M3max 9165.03 1374.75 -2.70 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
16 500 300 1350 1025 CB3.4 Pmin 5768.25 865.24 -3.87 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
CB3.4 M2min 5741.29 861.19 -3.88 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.3 M2max 4024.17 603.63 -4.47 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.2 M3min 7282.11 1092.32 -3.35 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.1 M3max 6607.72 991.16 -3.58 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
17 300 1000 -1350 775 CB3.4 Pmin 5307.10 1592.13 -8.06 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
CB3.4 M2min 5056.69 1517.01 -8.24 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.3 M2max 3435.10 1030.53 -9.36 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.2 M3min 6315.14 1894.54 -7.37 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.1 M3max 5736.28 1720.88 -7.77 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
18 300 1000 -1350 -225 CB3.4 Pmin 4389.02 1316.71 -8.70 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
CB3.4 M2min 4042.48 1212.75 -8.94 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.3 M2max 2372.90 711.87 -10.09 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.2 M3min 3166.49 949.95 -9.54 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 105
CB3.1 M3max 2539.64 761.89 -9.97 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
19 300 1200 -1350 -1325 CB3.4 Pmin 3379.14 1216.49 -11.27 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01
CB3.4 M2min 2926.86 1053.67 -11.65 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01 CB3.3 M2max 1204.49 433.62 -13.07 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01 CB3.2 M3min -297.02 -106.93 -14.31 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01 CB3.1 M3max -976.66 -351.60 -14.88 Cấu tạo OK 18ỉ16 3620 1.01
20 300 300 -1350 -2075 CB3.4 Pmin 2690.58 242.15 -2.96 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min 2166.21 194.96 -3.07 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max 407.85 36.71 -3.43 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min -2658.50 -239.26 -4.07 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max -3374.14 -303.67 -4.22 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
21 800 300 -800 -2075 CB3.4 Pmin 2737.76 657.06 -7.87 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 2254.02 540.96 -8.14 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 473.75 113.70 -9.12 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -2621.87 -629.25 -10.83 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -3359.41 -806.26 -11.23 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
22 800 300 0 -2075 CB3.4 Pmin 2806.40 673.54 -7.83 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 2381.74 571.62 -8.07 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 569.61 136.71 -9.07 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 106
CB3.2 M3min -2568.59 -616.46 -10.80 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -3338.00 -801.12 -11.22 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
23 800 300 800 -2075 CB3.4 Pmin 2875.03 690.01 -7.79 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 2509.46 602.27 -7.99 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max 665.47 159.71 -9.01 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -2515.31 -603.68 -10.77 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -3316.58 -795.98 -11.21 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
24 300 300 1350 -2075 CB3.4 Pmin 2922.21 263.00 -2.91 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min 2597.26 233.75 -2.98 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max 731.37 65.82 -3.37 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min -2478.69 -223.08 -4.03 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max -3301.86 -297.17 -4.20 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
25 300 500 1350 -1675 CB3.4 Pmin 3289.44 493.42 -4.73 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
CB3.4 M2min 3002.95 450.44 -4.83 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.3 M2max 1156.25 173.44 -5.46 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.2 M3min -1219.23 -182.88 -6.28 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.1 M3max -2023.20 -303.48 -6.56 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
26 300 1000 1350 -2725 CB3.4 Pmin 2325.46 697.64 -10.12 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
CB3.4 M2min 1938.03 581.41 -10.39 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 107
CB3.3 M2max 40.94 12.28 -11.70 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.2 M3min -4525.31 -1357.59 -14.85 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07 CB3.1 M3max -5379.67 -1613.90 -15.43 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.07
27 300 800 -1350 -2625 CB3.4 Pmin 2185.64 524.55 -8.17 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 1608.40 386.02 -8.49 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max -176.36 -42.33 -9.48 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -4390.25 -1053.66 -11.80 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -5132.29 -1231.75 -12.21 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
28 300 800 -1350 -3425 CB3.4 Pmin 1451.18 348.28 -8.58 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min 797.04 191.29 -8.94 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max -1026.12 -246.27 -9.95 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -6909.17 -1658.20 -13.19 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -7689.60 -1845.50 -13.62 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
29 300 950 -1350 -4300 CB3.4 Pmin 647.86 184.64 -10.71 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.13
CB3.4 M2min -90.39 -25.76 -11.20 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.13 CB3.3 M2max -1955.54 -557.33 -12.42 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.13 CB3.2 M3min -9664.23 -2754.31 -17.47 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.13 CB3.1 M3max -10486.65 -2988.70 -18.01 Cấu tạo OK 16ỉ16 3216 1.13
30 300 300 -1350 -4925 CB3.4 Pmin 74.06 6.67 -3.50 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 108
CB3.4 M2min -724.27 -65.18 -3.67 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max -2619.41 -235.75 -4.06 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min -11632.14 -1046.89 -5.92 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max -12484.55 -1123.61 -6.10 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
31 800 300 -800 -4925 CB3.4 Pmin 121.25 29.10 -9.31 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min -636.46 -152.75 -9.73 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max -2553.51 -612.84 -10.79 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -11595.51 -2782.92 -15.78 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -12469.83 -2992.76 -16.26 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
32 800 300 0 -4925 CB3.4 Pmin 189.88 45.57 -9.27 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min -508.74 -122.10 -9.66 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max -2457.65 -589.84 -10.74 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -11542.23 -2770.14 -15.75 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -12448.41 -2987.62 -16.25 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
33 800 300 800 -4925 CB3.4 Pmin 258.51 62.04 -9.24 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01
CB3.4 M2min -381.02 -91.44 -9.59 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.3 M2max -2361.79 -566.83 -10.68 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.2 M3min -11488.95 -2757.35 -15.72 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 CB3.1 M3max -12426.99 -2982.48 -16.24 Cấu tạo OK 12ỉ16 2413 1.01 n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 109
34 300 300 1350 -4925 CB3.4 Pmin 305.70 27.51 -3.45 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
CB3.4 M2min -293.21 -26.39 -3.58 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.3 M2max -2295.88 -206.63 -3.99 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.2 M3min -11452.32 -1030.71 -5.89 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79 CB3.1 M3max -12412.27 -1117.10 -6.09 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.79
35 300 500 1350 -4525 CB3.4 Pmin 672.93 100.94 -5.63 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
CB3.4 M2min 112.47 16.87 -5.82 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.3 M2max -1871.01 -280.65 -6.51 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.2 M3min -10192.87 -1528.93 -9.38 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07 CB3.1 M3max -11133.61 -1670.04 -9.70 Cấu tạo OK 8ỉ16 1609 1.07
Kết quả tính toán tất cả các tầng được thể hiện đầy đủ trong PHULUC4-THEPVACHTHANGMAY
Ở tất cả các tầng, diện tích cốt thép của các phần tử được bố trí theo cấu tạo Vì vậy, thép cho vách sẽ được chọn suốt chiều cao công trình giống như đã thực hiện ở tầng 2.
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 110
TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO VÁCH
Cốt đai của vách được tính toán và thiết kế như cốt đai cột theo TCVN 5574-2018
Bước 1: Xác định hệ số 𝝋 𝒏
Theo TCVN 5574-2018, mục 8.1.3.3.2, khi tính toán dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng và các tiết diện nghiên, cần xem xét ảnh hưởng của ứng suất nén và kéo thông qua hệ số 𝜑 𝑛.
Rb: cường độ chịu nén tính toán của bê tông
Rbt: cường độ chịu kéo tính toán của bê tông
Bước 2: Kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện bê tông khi không có cốt đai
Lực cắt Qb,0 chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiên khi không có cốt đai:
Hệ số 𝜑 𝑏2 là 1.5, phản ánh ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông phía trên vết nứt xiên.
Rbt: Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông;
C: Chiều dài nguy hiểm nhất của hình chiếu tiết diện nghiên, C = 2 x h0,th
Kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện bê tông khi không có cốt đai: n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 111
Nếu Q < Qb,0: Bê tông đã đủ khả năng chịu cắt, cốt đai đặt theo cấu tạo;
Nếu Q > Qb,0: Bê tông chưa đủ khả năng chịu cắt, cần tính toán cốt đai
Bước 3: Xác định số nhánh cốt đai n và đường kính cốt đai d sw
Số nhánh đai tùy thuộc vào kích thước cột và cách bố trí cốt thép dọc Thông thường, khi b > 400 nên chọn n > 3
Theo TCVN 5574-2018, mục 10.3.4.2, đường kính cốt thép ngang (cốt thép đai) trong các khung cốt thép buộc của các cấu kiện chịu nén lệch tâm phải đạt tối thiểu 0.24 lần đường kính cốt thép dọc lớn nhất và không nhỏ hơn 6mm.
Dùng bê tông B70 trở xuống: 𝑑 𝑠𝑤 = 𝑚𝑎𝑥 ( 𝑑 𝑚𝑎𝑥 𝑑𝑜𝑐
Bước 4: Xác định lực cắt trong cốt thép đai trên một đơn vị chiều dài cấu kiên q sw
Chiều dài tính hình chiếu tiết diện nghiêng nguy hiểm C * :
Lực cắt Qb chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiên khi có cốt đai:
Lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiên Qsw:
Lực trong cốt thép đai trên một đơn vị chiều dài cấu kiện qsw:
Bước 5: Xác định khoảng cách cốt đai s sw n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 112
Diện tích cốt đai Asw: 𝐴 𝑠𝑤 = 𝑛 × 𝜋×𝑑 𝑠𝑤 2
Khoảng cách cốt đai theo tính toán ssw, tt: 𝑠 𝑠𝑤,𝑡𝑡 = 𝑅 𝑠𝑤 ×𝐴 𝑠𝑤
Trong đó: Rsw: Cường độ chịu cắt tính toán của cốt đai
Khoảng cách lớn nhất giữa hai cốt đai nhằm đảm bảo cho tiết diện nghiêng cắt qua một lớp cốt đai ssw, max:
Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo ssw, ct:
Nếu hàm lượng cốt thép dọc chịu nén không lớn hơn 1.5% hoặc khi toàn bộ tiết diện chịu nén không lớn hơn 3% thì khi:
Bê tông từ B70 trở xuống: 𝑠 𝑠𝑤,𝑐𝑡 = 𝑚𝑖𝑛(15 × 𝑑; 500𝑚𝑚)
Nếu hàm lượng cốt thép chịu nén lớn hơn 1.5% hoặc khi toàn bộ tiết diện chịu nén lớn hơn 3% thì khi:
Bê tông từ B70 trở xuống: 𝑠 𝑠𝑤,𝑐𝑡 = 𝑚𝑖𝑛(10 × 𝑑; 300𝑚𝑚)
Kết luận: Chọn thộp ỉ10 làm cốt đai, bố trớ đều với khoảng cỏch s = 200(mm) n
SVTH: Nguyễn Hồng Phục – MSSV: 17149245 113