II- Tính hiệu quả của phương án: 1- Tính hiệu quả của hệ kết cấu: Một hệ kết cấu được coi là có hiệu quả cao nếu nó có khả năng chịu tải, điều kiện biến dạng theo yêu cầu với một chi phí
Trang 1BÁO CÁO THIẾT KẾ SÀN DỰ ỨNG LỰC
SÀN TẦNG 2 (TRỤC 1-4a)
Nội Dung báo cáo Sàn tầng 2 (dày 210mm)
I Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu công trình.
II Tính hieu qua cua cong trinh.
III Input Data (Số liệu đầu vào).
IV Checking Deflection (Kiểm tra độ võng).
V Checking stress at Transfer State (Kiểm tra ứng suất ở thời điểm khi kéo cáp t = 0 ).
VI Checking stress at SLS State (Kiểm tra ở trạng thái sử dụng t = ).
VII Checking at ULS State (Tính Toán ở trạng thái giới hạn).
VIII Checking Shear for Beam (Kiểm tra lực cắt của dầm).
Trang 2I Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu công trình:
1- Các qui phạm và tiêu chuẩn thiết kế:
Các quy phạm và tiêu chuẩn được áp dụng trong thiết kế cơ sở và thiết kế kỹ thuật:
Tiêu chuẩn BS 8110-1997 Part 1 & 2 TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế
2- Chương trình phần mềm:
Những chương trình phần mềm vi tính sau đây sẽ được sử dụng cho phân tích và thiết kế kết cấu CUBUS-5 Phân tích kết cấu sàn dự ứng lực
Bảng tính Excel 3- Tài liệu tham khảo:
- PT Floor - Concrete Society Technical Report
- Design of PT – University of New South Wales_Australia
- VSL Manual Post Tension
Trang 3II- Tính hiệu quả của phương án:
1- Tính hiệu quả của hệ kết cấu:
Một hệ kết cấu được coi là có hiệu quả cao nếu nó có khả năng chịu tải, điều kiện biến dạng theo yêu cầu với một chi phí vật liệu thấp nhất Hiệu quả đó phụ thuộc vào những điều kiện sau:
+ Nhịp của kết cấu + Chiều cao cho phép của các cấu kiện chịu lực + Cường độ tải trọng tác dụng
+ Các trường hợp tải trọng và hệ số tải trọng.
2- Tính khả thi và tiến độ thi công:
Hệ kết cấu được lựa chọn phải đảm bảo tính khả thi trong thi công và phù hợp với những công nghệ hiện có Bên cạnh đó một giải pháp kết cấu đơn giản, mức độ điển hình hoá cao, sử dụng công nghệ và vật liệu sẵn có cũng mang lại hiệu quả kinh tế cao thông qua tiết kiệm chi phí vật liệu và rút ngắn thời gian thi công công trình.
3- Hiệu quả kinh tế:
Ngoài tất cả các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật ở trên thì chỉ tiêu cuối cùng để lựa chọn phương án kết cấu là hiệu quả kinh tế Hiệu quả kinh tế không chỉ ở giai đoạn xây dựng công trình (đầu tư ngắn hạn) mà còn phải đề cập đến giai đoạn bảo trì công trình trong quá trình khai thác (đầu tư dài hạn) Cần chú ý là hiệu quả kinh tế không chỉ là tiết kiệm chi phí vật liệu mà một điều không kém phần quan trọng là rút ngắn thời gian thi công Trong nhiều trường hợp, việc rút ngắn thời gian thi công đem lại hiệu quả cao hơn ngay cả khi chấp nhận một chi phí vật liệu lớn hơn.
Trang 4III- Input Data – Số liệu đầu vào:
1- Data of Post-tensioning Slab ( số liệu của sàn DUL).
- Thickness (chiều dày): d = 210mm.
- Concrete Grade (cấp độ bền bêtông): fcu = 30 Mpa.
- Steel Grade (mác thép) : fst = 390Mpa.
- Strand Grade (mác cáp): ASTM, 0.5’, A416, Grade 270.
- Stress Force per strand ( Lực kéo cho 1 sợi ): F = 146.9kN.
- Friction factor : m = 0.3
- Wobble factor : k = 0.004
2- Loading Cases ( Các trường hợp Tải):
h=0.70 m
h=0.70 m h=0.70 m
Trang 5_
COLUMNS - Table 1: FE-Model
[kN/m 3 ] [kN/m] [kNm] [kNm] [m] [m] [kN/m 2 ]
_
Trang 6S24 Area No § 7.6E+6 § 6.5E+4 § 6.5E+4 0.40 0.40 5.200000E+7 1 2
§ : Calculate column stiffness automatically
COLUMNS - Table 2: Structure
Trang 7Selfweight & Superimposef Dead Load:
L28
L11 L15
L21
L22 L24 L25
L26 L27
L20 L29
L30
L35
L34
L39 L43 L44
L42
F3 p=-1.000 kN/m
p =-78.000 kN
2 tot
F4 p=-1.000 kN/m
p =-78.017 kN
2 tot
F1 p=-3.000 kN/m 2
F2 p=1.500 kN/m
p =33.075 kN
2 tot
F5 p=1.500 kN/m
p =38.444 kN
2 tot
F6 p=1.500 kN/m
p =33.075 kN
2 tot
F7 p=1.500 kN/m
p =38.423 kN
2 tot
L3 L4 L1 L2
Trang 9Thiết kế kỹ thuật Page 9
Trang 10IV- Checking Deflection (Kiểm tra độ võng):
Chuyển vị được tính toán dựa trên BS 8110 Part 1: 1997, sec.3.4.6 :
a = a1- a2+ a3- a5
Trong đó:
a1: độ võng tức thời ( ứng với tổ hợp tải SW+ SDL+0.82PT+LL)
a2: độ võng thường xuyên ( ứng với tổ hợp tải SW+ SDL+0.82PT+0.25LL )
a3:độ võng của sàn sau 50 năm có kể đến từ biến của bê tông ( ứng với tổ hợp tải SW+ SDL+0.82PT+0.25LL)
a5: độ võng tại thời điểm chưa có tải hoàn thiện ( ứng với tổ hợp tải SW+0.82PT)
Modun đàn hồi của bê tông B30 tại thời điểm sau 28 ngày:
Những chuyển vị xảy ra tại thời điểm SLS (t = ) và tuân theo điều kiện sau:
a =< 20mm , (a1-a2+a3)=< Lnhịp/250 và a<=L/350
-10.00 -12.05 -12.94
0.05
-5.81
0.37
0.00 0.16
Trang 11-15.00 -5.00
-5.00
-10.00
0.52
-10.00 -10.00
0.00
0.18
-1.73
0.00
Trang 12V- Checking stress at Transfer State (Kiểm tra ứng suất tại thời điểm kéo cáp):
Tại thời điểm Transfer ta có các trường hợp tải như sau: SW và PT.
Dựa vào cấp độ bền bê tông, fcui = 25MPa, ứng suất ở thời điểm này được giới hạn như sau:
Ứng suất kéo không vượt quá: 1.8 MPa ( 0.36x(fcut )^0.5 ( Mục 4.3.5.2.b BS8110 trang 103)
Ứng suất nén không vượt quá: -10 MPa ( 0.4fcut : mục 4.3.5.1 BS8110 trang 103)
Nếu ứng suất kéo vượt quá giới hạn trên thì tại tiết diện phải được tăng cường thép chịu kéo theo BS8110-part 1.
5.343 0.314 2.192
Reinforcement cross sections, tranfer/AP1, Beam section: S8 (0.00 , 20.20 - 26.40 , 20.20 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 3.70
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 14Reinforcement cross sections, tranfer/AP1, Beam section: S16 (7.32 , 0.80 - 7.32 , 23.60 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 5.85
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 16Reinforcement cross sections, tranfer/AP1, Beam section: S111 (0.20 , 0.40 - 0.20 , 24.00 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 0.40
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 17Reinforcement cross sections, tranfer/AP1, Beam section: S13 (3.10 , 24.20 - 26.40 , 24.20 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 1.20
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 20VI- Checking stress at SLS State (Kiểm tra ứng suất tại thời điểm SLS):
Tại thời điểm SLS có các trường hợp tải như sau: SW, SDL, LL, WL và PT
Dựa vào cấp độ bền bê tông, fcu = 30MPa (khối lập phương) sau 28 ngày tuổi:
Ứng suất kéo không vượt quá: 4.62 MPa ( nội suy trong bảng 4.2 ứng với kết cấu loại 3 và vết nứt =0.2mm sau đó nhân với hệ số nội suy được trong bảng 4.3 BS8110 trang 103)
Ứng suất nén không vượt quá: -12 MPa ( 0.4fcu mục 4.3.5.1 BS8110 trang 103)
Nếu ứng suất kéo vượt quá giới hạn trên thì tại tiết diện đó được tăng cường thép chịu kéo theo BS8110-part 1.
-3.961 -18.119
43.922
-9.171 -11.952 -11.008 -8.473
11.813 5.695
Reinforcement cross sections, SLS/AP1, Beam section: S8 (0.00 , 20.20 - 26.40 , 20.20 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 3.70
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 22Reinforcement cross sections, SLS/AP1, Beam section: S16 (7.32 , 0.80 - 7.32 , 23.60 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 5.85
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 24Reinforcement cross sections, SLS/AP1, Beam section: S111 (0.20 , 0.40 - 0.20 , 24.00 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 0.40
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 25Reinforcement cross sections, SLS/AP1, Beam section: S13 (3.10 , 24.20 - 26.40 , 24.20 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 1.20
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 28VII- Checking at ULS State (Tính Toán với trạng thái giới han)
Tại thời điểm ULS có các trường hợp tải như sau: SW, SDL, LL, WL và PT Với hệ số vượt tải dành cho tĩnh tải là 1,4 và hoạt tải là 1,6 Tại thời điểm này ta có nội lực lớn nhất để kiểm tra khả năng chịu lực cho cấu kiện DUL
-12.052 -24.190
33.926 0.053
-6.595 -9.374 -8.795 -6.172
9.431 5.106
Reinforcement cross sections, ULS-Final/AP2, Beam section: S8 (0.00 , 20.20 - 26.40 , 20.20 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 3.70
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 30Reinforcement cross sections, ULS-Final/AP2, Beam section: S16 (7.32 , 0.80 - 7.32 , 23.60 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 5.85
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 32Reinforcement cross sections, ULS-Final/AP2, Beam section: S111 (0.20 , 0.40 - 0.20 , 24.00 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 0.40
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 33Reinforcement cross sections, ULS-Final/AP2, Beam section: S13 (3.10 , 24.20 - 26.40 , 24.20 )
Factor for normal force due to prestressing = 1.00, Beam width 1.20
PG1[1.00],PG2[1.00]: PT treated as resistance, constraint factor= 1.00
Trang 36IX- Checking Shear for Beam (Kieåm tra l ực cắt của dầm ):