b l n (h là chi u cao ti t di n vách và b là b r ng vách) nên c u ki n làm vi c nh ti t di n ch nh t ch u Nén L ch Tâm. Nên thép trong vách c ng đ c tính nh c u ki n ch u nén l ch tâm v i ti t di n hình ch nh t dài (b×h).
- Tính di n tích c t thép ch u kéo Fa, nén Fan nh c u ki n chiu nén l ch tâm ti t di n ch nh t. Sau đó phân b :
+ 70% b trí 2 biên trong kho ng 0,1h.
+ (40÷50)% ph n còn l i 0,8h r i đ u theo chu vi.
B trí c t thép cho vách
- Thông th ng, các vách c ng d ng console ph i ch u t h p n i l c sau: (N, Mx, My, Qx, Qy). Do vách c ng ch ch u t i tr ng ngang tác đ ng song song v i m t ph ng c a nó nên b qua kh n ng ch u mômen ngoài m t ph ng Mx và l c c t theo ph ng vuông góc v i m t ph ng Qy, nên ch xét đ n t h p n i l c g m (N, Mx, Qy).
Các gi thi t c b n:
- ng l c kéo do c t thép ch u.
- ng l c nén do bê tông và c t thép ch u.
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 86
N i l c tác d ng lên vách
- Sau đó t ng di n tích c t thép lên 1.1→1.2 t ng di n tích c t thép đã tính và ki m tra l i theo s đ bên d i.
- Ta ch n fx = 0,7Fa , fy = (0,4→0,5)(Fa + Fan) - T ng c ng f = fx + fy = (1,1→1,2)FaNLT
ơ Trỡnh t cỏc b c ki m tra kh n ng ch u l c c a vỏch c ng:
G i fx, fy di n tích c t thép theo m i c nh ( có th có nhi u l p)
a1a1
b
h
fx
fx
fy fy
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 87
n
n = N
R *b*h (1)
αx a x
n
= R *f
R *b*h (2)
αy a y
n
= R *f
R *b*h (3)
a1
= h
δ (4)
= - 1
λ 2 δ (5)
y 1
y
= n + l + 2 α λ α
α (6)
th
= 1 1 - N
N
η (7)
th 2 b b a a
0 dh
6,4 S
N = ( )E J + E J l K
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎣ ⎦ (8)
Tra αgh theo δ t b ng sau:
δ 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 αgh 0.53 0.52 0.51 0.50 .049 0.48 0.46
+ Khi α1 ≤ 2δ Ki m tra:
2 1
o n 1 1 1
Ne R bh (1 ) ( )(1 ) 2
2
y
x
α α
η α α δ α δ α λ
λ
⎡ ⎤
≤ ⎢ − + − − − + ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦ (9)
+ Khi α1 > 2δ và α1 <αgh Ki m tra:
2
o n x y
Ne η ≤ R bh 2 (⎡⎣ λ α +α )+ nλ⎤⎦ (10) + Khi α1 > αgh Tính:
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 88
n1 gh αy( gh )
α α δ
= + λ − (11)
m1 = 0.125 + 0.5λαy + λαx (12)
- N u
1 1
n m h eo η >
: - Tính c1 = ( )
2 1 αo −δ - Ki m tra:
2
o n 1 1 1
Neη≤R bh ⎡⎣m +c n( −n)⎤⎦ (13)
- N u o 1
1
e m
h n
η ≤ :
n2 = 0.8 + 2(αy + αo ) c2 = 1
2 1
m n - n - Ki m tra:
Neoη ≤R bh c n -nn 2 2⎡⎣ 2 ⎤⎦ (14) Cách tính Nth nh sau:
th 2 b b a a
dh 0
6,4 S
N = ( )E J + E J K
l
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎣ ⎦
+ Ja = bh3
12
+ Jb = (Fa+Fa’)(0.5h-a)2 + S = 0.1 +
o
0.11 0.1+e
h + Kdh = 1 + M +N ydh dh
M+Ny v i : y = h
2.
Do vách P7 có ti t di n và n i l c t ng đ ng v i n i l c c a vách P1 nên ta dùng n i l c c a vách P1 đ tính toán c t thép và đi b trí cho vách P7.
ơ Ta tớnh toỏn v i 2 c p n i l c:
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 89
C p 1: Nmax = 6589.86 kN và Mt = 73.57 kNm C p 2: Mmax = 1421.69 kNm và Nt = 3934.45 kN
1) Tính cho c p 1: Nmax = 6589.86 kN và Mt = 73.57kNm
- Xem vách là c u ki n làm vi c nh ti t di n ch nh t ch u nén l ch tâm.
- Chi u dài tính toán: l = .H0 μ = 0,7.H (H là chi u cao t ng).
= 0.7*3200 =2240 (mm).
- Gi thi t: a = a’ = 40 mm
⇒ h0 = h – a = 3000 – 40 =2960mm Za = h0 – a’ = 2960 – 40 = 2920 mm.
- Xét nh h ng c a u n d c:
λh= l0 h =
2240
3000 = 0.75 < 4 B qua nh h ng c a u n d c và l y η= 1.
- l ch tâm t nh h c:
1
M 73.57
e = = = 0.011m
N 6589.86 = 11mm - l ch tâm ng u nhiên ea:
- i v i các c u ki n ch u nén có s đ t nh đnh ho c là b ph n c a k t c u siêu t nh nh ng ch u l c nén tr c ti p đ t lên nó thì giá tr ea l y không nh h n 1
25 chi u cao ti t di n và không nh h n 15mm đ i v i các t m t ng có chi u dày t 150 ÷ 200 mm.
- V y
⎧ ≥
⎪⎨
⎪ ≥⎩
a
a
1 1
e h = 3000 = 120 mm 25 25
e 15 mm Ta ch n ea = 120 mm.
* ây là c u ki n siêu t nh nên:
- l ch tâm t ng c ng e0 = max (ea ; e1) e0 = max ( 120 ; 11 ) Ch n e0 = 120 mm.
⇒ e = ηe0 + 0.5h – a
= 1*120 + 0.5x3000 – 40
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 90
=1580 mm - B r ng vùng nén:
= 3
b
N 6589.86*10 = R .b 14,5*300
x = 1514.91 mm
- ξR.h0= 0,563*2960 = 1666.48 mm.
Do 2a’<x <ξR.h0 , nên ta tính toán theo tr ng h p nén L ch tâm l n thông th ng Di n tích c t thép:
' 0 3 + −
s s
sc a
N(e+0.5x-h ) 6589.86*10 (1580 0.5*1514 2960) A = A = =
R .Z 365*2920
=-3852(mm2)
2) Tính cho c p 2: Mmax = 1421.69 kNm và Nt = 3934.45 kN
- Xem vách là c u ki n làm vi c nh ti t di n ch nh t ch u nén l ch tâm.
- Chi u dài tính toán: l = .H0 μ = 0,7.H (H là chi u cao t ng).
= 0,7*3200 = 2240 mm.
-Chi u dài tính toán: l = .H0 μ = 0,7.H (H là chi u cao t ng).
= 0,7*3600 = 2520 (mm).
- Gi thi t: a = a’ = 40 mm
⇒ h0 = h – a = 3000 – 40 =2960 mm Za = h0 – a’ = 2960 – 40 = 2920 mm.
- Xét nh h ng c a u n d c:
λh= l0
h = 2240
3000 = 0.75 < 4 B qua nh h ng c a u n d c và l y η= 1.
- l ch tâm t nh h c:
1
M 1421.69
e = = = 0.361(m)=361(mm) N 3934.45
- l ch tâm ng u nhiên ea:
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 91
- i v i các c u ki n ch u nén có s đ t nh đnh ho c là b ph n c a k t c u siêu t nh nh ng ch u l c nén tr c ti p đ t lên nó thì giá tr ea l y không nh h n 1
25 chi u cao ti t di n và không nh h n 15mm đ i v i các t m t ng có chi u dày t 150 ÷ 200 mm.
- V y
⎧ ≥
⎪⎨
⎪ ≥⎩
a
a
1 1
e h = 3000 = 120 mm 25 25
e 15 mm Ta ch n ea = 120 mm.
* ây là c u ki n siêu t nh nên:
- l ch tâm t ng c ng e0 = max (ea ; e1) e0 = max ( 120 ; 361 ) Ch n e0 = 361 mm.
⇒ e = ηe0 + 0.5h – a
= 1*361 + 0.5*3000 – 40 =1821 mm
- B r ng vùng nén:
= 3
b
N 3934.45*10 = R .b 14,5*300
x = 904.5 mm
- ξR.h0= 0,563*2960 = 1666.48 mm.
Do 2a’<x <ξR.h0 , nên ta tính toán theo tr ng h p nén l ch tâm l n thông th ng.
- Di n tích c t thép:
+ −
' 0 3
s s
sc a
N(e+0.5x-h ) 3934.45*10 (1821 0.5*904.5 2960) A = A = =
R .Z 365*2920
=-2535.17(mm2)
- Bê tông trong vách đã đ kh n ng ch u l c ta ch c n b trí thép theo c u t o
- Theo TCXD 198 : 1997 v c u t o vách và lõi c ng thì hàm l ng c t thép th ng đ ng ch n ≥0,4% (đ i v i đ ng đ t y u) và ≥0,6% (đ i v i đ ng đ t trung bình và m nh) nh ng không l n h n 3,5%.
- Vì ta b trí c t thép theo c u t o nên s gi nguyên hàm l ng thép trong vách t t ng h m đ n t ng mái
- Ta ch n μ = 0.9% < 3,5%.
0.009 *300 *3000 8100( 2)
As = = mm
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 92
V i biên: 0.2*L = 0.2*3000 = 600 mm 0.7 *8100 5670( 2)
As = = mm ch n 22 18 @ 80φ V i gi a: 0.8*L = 0.8*3000 = 2400mm
0.4 *8100 3240( 2)
As = = mm ch n φ14 @ 200
- G i G là tr ng tâm c a nhóm c t thép trong kho ng 300 mm vùng biên.
x1 - là kho ng cách t mép ti t di n vách đ n tr ng tâm nhóm c t thép th nh t As1(4d18) =10.18 cm2:
x1 = a0 + d1 2 = 4 +
1.8
2 = 4.9cm
x2 - là kho ng cách t mép ti t di n vách đ n tr ng tâm nhóm c t thép th hai As2 = 7.635 cm2:
x2 = a0 + d1 + t + d2
2 = 4 + 1.8+ 7.3 + 1.8
2 = 14 cm.
x3=23.1cm
a1: kho ng cách t mép ti t di n đ n tr ng tâm c a As1 + As2 + As3 = 40.5 cm2. a1 tính theo công th c sau:
a1 = 1 s1 2 s2 3 s3
s1 s2 3
x A +x A +x A A +A +A
= (4.9*20.25 14*7.63 23.1*20.25) 16.64+ + =
40.5 cm
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 93
3) Ki m tra kh n ng ch u l c c a vách theo công th c kinh nghi m v i c p n i l c1 : Nmax = 6589.86 kN và Mt = 73.57 kNm
0
M 73.57
e = = = 0.011 m N 6589.86
n =
n
N
R bh = 6589.86*1000 =0.504 14.5*300*3000
x a x n
R f
α = R bh = 365*5670
14.5*300*3000 = 0.158
a y y
n
= R f
α R bh = 365*2400
14.5*300 *3000 = 0.067 a1
= h
δ =16.64
300 = 0,055 Tra b ng ta đ c αgh = 0.53
δ λ= −
2
1 = 0,5 – 0,055 = 0,445
y
n y
α λ
α α λ
1 +2
= + = × +
+ ×
0.504 0.445 0.067
0.445 2 0.067 = 0,503 - Vì Khi α1 > 2δ và α1 <αgh
-Ki m tra:
2
o n x y
Ne η ≤ R bh 2 (⎡⎣ λ α +α )+ nλ⎤⎦ 0.445 28
λ= < →ch n η =1
[ ]
6589.86*11*1 14.5*300*3000 2*0.445*(0.158 0.067) 0.504*0.445≤ 2 + + 72488.5≤1.66 *1010
V y th a đi u ki n ki m tra
4) Ki m tra kh n ng ch u l c c a vách theo công th c kinh nghi m v i c p n i l c2 : Mmax
= 1421.69 kNm và Nt = 3934.45 kN.
0
M 1421.69
e = = = 0.36m N 3934.45
n =
n
N R bh =
3934.45*1000
14.5*300*3000 = 0.301
SVTH : Thành Nhân MSSV : 20761209 Trang 94
x a x n
R f
α = R bh = 365*5670
14.5*300*3000 = 0.158
a y y
n
= R f
α R bh = 365*2400
14.5*300*3000 = 0.067 a1
= h
δ =16.64
300 = 0,055 Tra b ng ta đ c αgh = 0.53
δ λ= −
2
1 = 0,5 – 0,055 = 0,445
y
n y
α λ
α α λ
1 +2
= + = × +
+ ×
0.301 0.445 0.067
0.445 2 0.067 = 0,347 - Vì Khi α1 > 2δ và α1 <αgh
-Ki m tra:
2
o n x y
Ne η ≤ R bh 2 (⎡⎣ λ α +α )+ nλ⎤⎦ 0.445 28
λ= < →ch n η =1
[ ]
3934.45*360*1 14.5*300*3000 2*0.445*(0.158 0.067) 0.301*0.445≤ 2 + + 14.16*105≤1.31*1010
V y th a đi u ki n ki m tra
ĩ C t thộp ngang c a vỏch b trớ c u t o Φ12a200.