TÍNH TOÁN KHUNG VÁCH TRỤC 2

MẶT BẰNG CỦA CÔNG TRÌNH

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 69 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU MOÂ HèNH KHUNG TRUẽC 2

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 70 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU I – Thieát keá daàm :

- Quá trình tính toán : cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật đặt cốt đơn - Chọn tổ hợp bao nội lực :

αm =

ho ho b Rb b

M . . .

 . < αR

ξ = 1 12m

As =

Rs ho b Rb. .

.

- Giá trị momen uốn được lấy từ kết quả nội lực được xuất ra từ Etabs 9.04 cụ thể là thành phần M33

- Tính toán và kiểm tra cấu kiện chịu lực cắt : cụ thể là V2 : Chọn đai F8 số nhánh là 2 Rsw = 175 Mpa.

Qsw= Rsw.n.

s Asw

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông :

Qwb = 2 b2xbxRbtxbxhoxhoxqsw

Kieồm tra ủieàu kieọn

Φb = 1 -0.01γb.Rb Ψw1 = 1 + 5

Eb Es x n

bxs Asw

Q < 0.3 . φb . ψw1 . γb . b . Rb . ho

Kết quả tính thép các dầm được trình bày ở các bảng tính sau :

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 71 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

TÍNH DAÀM NHÒP A'B ( NHÒP )

Mn (T) αm ξ Ast (mm ) Chọn Thép Asc (mm)

Taàng

Mái 9.15 0.10 0.101 637.45 2Ф22 760.2

Taàng 15 16.61 0.17 0.193 1216.06 3Ф22 1140.3

Taàng 14 14.34 0.15 0.164 1033.25 3Ф22 1140.3

Taàng 13 17.05 0.18 0.199 1252.26 3Ф22 1140.3

Taàng 12 18.56 0.20 0.219 1378.53 3Ф22 1140.3

Taàng 11 16.31 0.17 0.189 1191.52 3Ф22 1140.3

Taàng 10 13.81 0.15 0.158 991.48 3Ф22 1140.3

Taàng 9 13.43 0.14 0.153 961.73 3Ф22 1140.3

Taàng 8 12.9 0.14 0.146 920.51 3Ф22 1140.3

Taàng 7 10.33 0.11 0.115 724.97 2Ф22 760.2

Taàng 6 8.92 0.09 0.099 620.55 2Ф22 760.2

Taàng 5 7.91 0.08 0.087 546.92 2Ф22 760.2

Taàng 4 6.59 0.07 0.072 452.09 2Ф22 760.2

Taàng 3 6.01 0.06 0.065 410.90 2Ф22 760.2

Taàng 2 5.52 0.06 0.060 376.33 2Ф22 760.2

Taàng 1 5.05 0.05 0.055 343.36 2Ф22 760.2

Taàng T 4.41 0.05 0.047 298.76 2Ф22 760.2

Taàng H 8.29 0.09 0.091 574.51 2Ф22 760.2

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 72 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

TÍNH DAÀM NHÒP A'B ( GOÁI )

Mn (T) αm ξ Ast (mm ) Chọn Thép Asc (mm)

Taàng

Mái 26.93 0.283 0.341 2147.60 6Ф22 2280.6

Taàng 15 35.44 0.373 0.495 3114.99 4Ф22+3Ф25 2993.1 Taàng 14 33.54 0.353 0.457 2875.17 4Ф22+3Ф25 2993.1 Taàng 13 33.79 0.355 0.462 2905.76 3Ф22+3Ф28 2987.7 Taàng 12 33.54 0.353 0.457 2875.17 3Ф22+3Ф28 2987.7

Taàng 11 31.48 0.331 0.418 2632.87 3Ф22+3Ф25 2613

Taàng 10 28.93 0.304 0.374 2353.53 6Ф22 2280.6

Taàng 9 27.33 0.287 0.348 2187.96 6Ф22 2280.6

Taàng 8 25.97 0.273 0.326 2052.30 6Ф22 2280.6

Taàng 7 23.61 0.248 0.290 1826.66 5Ф22 1900.5

Taàng 6 21.32 0.224 0.257 1618.12 5Ф22 1900.5

Taàng 5 19.31 0.203 0.229 1442.46 4Ф22 1520.4

Taàng 4 16.93 0.178 0.197 1242.36 4Ф22 1520.4

Taàng 3 14.96 0.157 0.172 1082.55 3Ф22 1140.3

Taàng 2 12.69 0.133 0.144 904.27 3Ф22 1140.3

Taàng 1 11.03 0.116 0.124 777.54 2Ф22 760.2

Taàng T 8.63 0.091 0.095 599.31 2Ф22 760.2

Taàng H 11.69 0.123 0.132 827.57 3Ф22 1140.3

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 73 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

TÍNH DAÀM NHÒP BC ( NHÒP )

Mn (T) αm ξ Ast (mm ) Chọn Thép Asc (mm)

Tầng Mái 26.246 0.276 0.330 2079.48 6Ф22 2280.6

Taàng 15 27.44 0.288 0.350 2199.13 6Ф22 2280.6

Taàng 14 27.738 0.292 0.354 2229.54 6Ф22 2280.6

Taàng 13 26.43 0.278 0.333 2097.69 6Ф22 2280.6

Taàng 12 25.56 0.269 0.320 2012.25 6Ф22 2280.6

Taàng 11 25.66 0.270 0.321 2021.98 6Ф22 2280.6

Taàng 10 25.81 0.271 0.324 2036.62 6Ф22 2280.6

Taàng 9 24.51 0.258 0.304 1911.34 5Ф22 1900.5

Taàng 8 23.81 0.250 0.293 1845.34 5Ф22 1900.5

Taàng 7 24.04 0.253 0.297 1866.92 5Ф22 1900.5

Taàng 6 23.75 0.250 0.292 1839.73 5Ф22 1900.5

Taàng 5 23.59 0.248 0.290 1824.80 5Ф22 1900.5

Taàng 4 23.63 0.248 0.291 1828.53 5Ф22 1900.5

Taàng 3 23.71 0.249 0.292 1835.99 5Ф22 1900.5

Taàng 2 23.61 0.248 0.290 1826.66 5Ф22 1900.5

Taàng 1 23.6 0.248 0.290 1825.73 5Ф22 1900.5

Taàng T 23.88 0.251 0.294 1851.90 5Ф22 1900.5

Taàng H 17.84 0.188 0.209 1317.92 4Ф22 1520.4

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 74 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU TÍNH DAÀM NHÒP BC ( GOÁI )

Mn (T) αm ξ Ast (mm ) Chọn Thép Asc (mm)

Tầng Mái 13.27 0.139 0.151 949.25 3Ф22 942.6

Taàng 15 20.62 0.217 0.247 1556.21 4Ф22 1520.4

Taàng 14 20.32 0.214 0.243 1529.92 4Ф22 1520.4

Taàng 13 22.47 0.236 0.274 1721.66 5Ф22 1900.5

Taàng 12 24.17 0.254 0.299 1879.16 5Ф22 1900.5

Taàng 11 24.12 0.254 0.298 1874.45 5Ф22 1900.5

Taàng 10 24.26 0.255 0.300 1887.66 5Ф22 1900.5

Taàng 9 23.92 0.251 0.295 1855.65 5Ф22 1900.5

Taàng 8 24.37 0.256 0.302 1898.06 5Ф22 1900.5

Taàng 7 24.57 0.258 0.305 1917.04 5Ф22 1900.5

Taàng 6 24.47 0.257 0.303 1907.54 5Ф22 1900.5

Taàng 5 24.77 0.260 0.308 1936.11 5Ф22 1900.5

Taàng 4 24.89 0.262 0.310 1947.59 5Ф22 1900.5

Taàng 3 25.16 0.264 0.314 1973.53 5Ф22 1900.5

Taàng 2 24.65 0.259 0.306 1924.66 5Ф22 1900.5

Taàng 1 24.71 0.260 0.307 1930.38 5Ф22 1900.5

Taàng T 24.6 0.259 0.305 1919.90 5Ф22 1900.5

Taàng H 24.05 0.253 0.297 1867.86 5Ф22 1900.5

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 75 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU TÍNH DAÀM NHÒP CD

Mn (T) αm ξ Ast (mm ) Chọn Thép Asc (mm)

Tầng Mái 7.8 0.184 0.206 862.48 3Ф20 942.6

Taàng 15 6.87 0.162 0.178 748.29 3Ф18 763.5

Taàng 14 7.13 0.169 0.186 779.83 3Ф18 763.5

Taàng 13 5.91 0.140 0.151 634.26 3Ф18 763.5

Taàng 12 5.1 0.121 0.129 540.82 3Ф18 763.5

Taàng 11 5.2 0.123 0.132 552.22 3Ф18 763.5

Taàng 10 5.32 0.126 0.135 565.96 3Ф18 763.5

Taàng 9 3.7 0.088 0.092 384.70 2Ф18 509

Taàng 8 2.76 0.065 0.068 283.38 2Ф18 509

Taàng 7 2.96 0.070 0.073 304.72 2Ф18 509

Taàng 6 2.5 0.059 0.061 255.82 2Ф18 509

Taàng 5 2.18 0.052 0.053 222.15 2Ф18 509

Taàng 4 2.15 0.051 0.052 219.01 2Ф18 509

Taàng 3 2.2 0.052 0.053 224.25 2Ф18 509

Taàng 2 1.87 0.044 0.045 189.81 2Ф18 509

Taàng 1 1.18 0.028 0.028 118.74 2Ф18 509

Taàng T 1.94 0.046 0.047 197.09 2Ф18 509

Taàng H 1.62 0.038 0.039 163.92 2Ф18 509

Tớnh coỏt ủai cho daàm :

Chọn giá trị lực cắt lớn nhất trong dầm từ kết quả tổ hợp nội lực để tính cốt đai.

Ta chọn Q = 36000 daN để tính toán.

Chọn Rsw = 175 MPa( Thép AI) dsw = 8 mm (Asw = 78.3mm2) n = 2

s = 200 mm ( khoảng cách đai) 175 2 78.3 137 /

200

sw sw

q R n A daN cm

 s    

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông :

2 2

2 0

2 2 2 0.9 12 30 63 137 37542

wb b b bt sw

Q    R bh q        daN>Q Kieồm tra ủieàu kieọn:

1 0.01 1 0.01 0.9 17 0.847

b bRb

        

210 2 0.783

1 5 1 5 1.112

32.5 30 15

s sw

E nA E bs

       



1 0

0.3  b w bR bhb 0.3 0.847 1.112 0.9 170 30 63      81707daN Q

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 76 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU Như vậy, các điều kiện trên được thoả nên chọn đai 10a200

Theo 3.3.2/[5], cốt đai trong dầm được bố trí theo các qui định sau:

- Trong phạm vi chiều dài 3hd của dầm kể từ mép cột phải đặt các đai dày hơn khu vực giữa dầm. Khoảng cách giữa các đai không lớn hơn giá trị tính toán theo yêu cầu chịu lực cắt nhưng đồng thời phải ≤ 0.25hd và ≤ 8 lần đường kính cốt thép dọc. Tại khu vực giữa dầm, khoảng cách giữa các đai chọn ≤ 0.5hd và ≤ 12 lần đường kính cốt thép dọc đồng thời cũng không vượt quá 300 mm.

* Tính toán cốt treo cho dầm khung trục 2 :

Tại vị trí giao nhau giữa dầm (60x25cm) và (50x25) cần bố trí cốt treo nhằm chống cắt cho dầm D1 do lực tập trung của dầm D6. Lực tập trung này có giá trò:

Pt = gD6 + gsD6

với: gD6 - trọng lượng bản than của dầm D6 gD6 = 2500x0.5x0.25x1.1.4 = 1375 kg gsD6 - trọng lượng do sàn truyền lên dầm D6

gsD6=( 679.6 + 240) x ( 4x2/2 ) x2 =7356.8 kg Suy ra: Pt = 7356.8 +1375 = 8731 (Kg)

Dieọn tớch coỏt treo caàn thieỏt:

Ass = Pt / Rs = 87310 / 175 = 498.9mm2

Dùng đai 10 có As = 78.3 mm2, hai nhánh. Số đai cần thiết là:

n = 498.9/ ( 2 x 78.3 ) = 3.18 ủai

Phạm vi cần bố trí cốt treo cho mỗi bên tính từ mép dầm:

Ss = (60 – 50)/tg45 = 10 cm.

Đặt mỗi bờn mộp dầm D6 (cỏch mộp 10 cm) đai ị10 a50.

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 77 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU II – Thiết kế thép cho cột trục 2 :

Cột khung trục 2 được tính toán theo trường hợp cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên (bố trí thép đối xứng trên mỗi phương).

Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy:

0.5 x 2

C  , cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn có thể tính cột lệch tâm xiên theo phương pháp gần đúng tức là biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép.

Trình tự tính toán như sau:

- Tính độ mảnh của cột: λx = l0x/ix; λy = l0y/iy

- Xác định λ= max(λx, λy) - Xét uốn dọc:

Nếu λi <28 thì lấy λi = 1, không cần xét uốn dọc Nếu λi >28 thì lấy xét uốn dọc, tính η

1 1

N N





Trong đó: N : lực nén tại chân cột

Ncr : Lực nén tới hạn được tính theo côn gthức thực nghiệm :

2 0

2.5 b

N E J

 l - Tính moâmen gia taêng :

Mx1 = η xMx , My1 = η yMy

Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1, My1 với kích thước các cạnh mà đưa về 1 trong 2 mô hình tính toán( theo phương x hoặc y). Điều kiện và kí hiệu theo bản sau:

Moõ hỡnh Theo phửụng X Theo phửụng Y ẹieàu

kieọn

Kớ hieọu

h=Cx; b=Cy h=Cy; b=Cx

M1=Mx1;

M2=My1 M1=My1; M2=Mx1

ea=eax+0.2eay ea=eay+0.2eax y

y x

C M C

M 1 1



y y x

C M C

M 1  1

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 78 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU - Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tinh h0 = h - a; z = h – 2a và chuẩn bị

các số liệu Rb, Rs, Rsc, R như đối với trường hợp nén lệch tâm phaúng.

Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng :

1 b

x N

 R b - Tính hệ số chuyển đổi

Khi x1<h0 thì 0 1

1 0.6x m   h Khi x1>h0 thì m0 = 0.4.

- Tính mômen tương đương ( đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phaúng): M = M1 + m0M2h/b

- Xác định độ lệch tâm do lực e1 = M/N,

- Độ lệch tâm ban đầu e0: e0 =max( e1 ; ea). Theo TCXD356:2005, độ lệch tâm ngẫu nhiên ea trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 1/600 chiều dài cấu kiện và 1/30 chiều cao tiết diện;

Độ lệch tâm : e = e0 + h/2 – a

Dựa vào độ lệch tâm e0 và già trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán

- Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi 0

  h < 0.3 tính toán gần như nén đúng tâm.

Hệ số ảnh hưởng lệch tâm  e: 1

(0.5 )(2 )

e

 

  

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:

1 

e 0.3

   

Khi λ ≤ 14 lấy= 1; khi 14<λ ≤ 104 lấy λ theo công thức : 1.028 0.0000288 2 0.0016

    

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast:

e b e st

sc b

N R bh

A R R



 

 

- Trường hợp 2 : Khi 0

  h >0.3 và x1>ξRh0. Tính toán theo trường hợp lệch tâm bé. Xác định chiều cao vùng nén x như sau:

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 79 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

2 0 0

1 1 50

x R  h

 

  

  

  

0 0

  h ,

Diện tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức:

0 2

b st

Ne R bx h x

A kR Z

 

   

 

 , k=0.4

- Trường hợp 3 : Khi 0

  h >0.3 và x1>Rh0. Tính toán theo trường hợp lệch tâm lớn. Tính Ast theo công thức sau với k = 0.4 :

 0.5 1 0

N e x h

A kR Z

 



Giá trị Ast tính được theo công thức có thể là dương hay âm , lớn hay bé. Đánh giá mức độ hợp lý bằng hàm lượng cốt thép

0 st s

 bh Kieồm tra ủieàu kieọn : min min =0.5% ≤s ≤ max

Khi s ≤ min chứng tỏ kích thước tiết diện hơi lớn, cần xử lý khi tính được cốt theùp aâm.

Khi s > max chứng tỏ kích thước tiết diện quá bé, cần tăng kích thước tiết diện hoặc dùng vật liệu có cường độ cao hơn rồi tính toán lại để thoã điều kiện trên.

Kết quả tính toán và kiểm tra cốt thép dọc cho cột trục 3 được trình bày ở các bảng

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 80 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU TAÀNG

Tieát dieọn

ĐỌAN DƯỚI - ĐOẠN TRÊN ĐỌAN GIỮA boá trí

theựp ẹAI

boá trí

theựp ẹAI

18 300x300 4Ф16 8a100 1.63 4Ф16 8a250 1.63

17 300x300 4Ф16 8a100 1.63 4Ф16 8a250 1.63

16 300x300 4Ф16 8a100 1.63 4Ф16 8a250 1.63

15 400x400 8Ф14 8a100 1.91 8Ф14 8a250 1.91

14 400x400 8Ф14 8a100 1.91 8Ф14 8a250 1.91

13 400x400 8Ф14 8a100 1.91 8Ф14 8a250 1.91

12 400x400 8Ф14 8a100 1.91 8Ф14 8a250 1.91

11 450x450 8Ф16 8a100 0.78 8Ф16 8a250 0.78

10 450x450 8Ф16 8a100 0.78 8Ф16 8a250 0.78

9 450x450 8Ф16 8a100 0.78 8Ф16 8a250 0.78

8 500x500 16Ф20 8a100 1.9 16Ф20 8a250 1.9

7 500x500 16Ф20 8a100 1.9 16Ф20 8a250 1.9

6 500x500 16Ф20 8a100 1.9 16Ф20 8a250 1.9

5 500x500 16Ф20 8a100 1.9 16Ф20 8a250 1.9

4 550x550 20Ф22 8a100 2.97 20Ф22 8a250 2.97 3 550x550 20Ф22 8a100 2.97 20Ф22 8a250 2.97 2 550x550 20Ф22 8a100 2.97 20Ф22 8a250 2.97 1 550x550 20Ф22 8a100 2.97 20Ф22 8a250 2.97

(%)

 (%)

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 81 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU TAÀNG

Tieát dieọn

ĐỌAN DƯỚI - ĐOẠN

TRÊN ĐỌAN GIỮA

boá trí

theựp ẹAI

boá trí

theựp ẹAI

18 400x400 8Ф20 8a100 1.7 8Ф20 8a250 1.7

17 400x400 8Ф20 8a100 1.7 8Ф20 8a250 1.7

16 400x400 8Ф20 8a100 1.7 8Ф20 8a250 1.7

15 500x500 12Ф22 8a100 2.12 12Ф22 8a250 2.12

14 500x500 12Ф22 8a100 2.12 12Ф22 8a250 2.12

13 500x500 12Ф22 8a100 2.12 12Ф22 8a250 2.12

12 500x500 12Ф22 8a100 2.12 12Ф22 8a250 2.12

11 600x600 12Ф22 8a100 0.98 12Ф22 8a250 0.98

10 600x600 12Ф22 8a100 0.98 12Ф22 8a250 0.98

9 600x600 12Ф22 8a100 0.98 12Ф22 8a250 0.98

8 650x650 16Ф22 8a100 1.4 16Ф22 8a250 1.4

7 650x650 16Ф22 8a100 1.4 16Ф22 8a250 1.4

6 700x700 20Ф22 8a100 1.6 20Ф22 8a250 1.6

5 700x700 20Ф22 8a100 1.6 20Ф22 8a250 1.6

4 750x750 28Ф20 8a100 1.7 28Ф20 8a250 1.7

3 750x750 28Ф20 8a100 1.7 28Ф20 8a250 1.7

2 800x800 28Ф22 8a100 1.89 28Ф22 8a250 1.89

1 800x800 28Ф22 8a100 1.89 28Ф22 8a250 1.89

Tính cốt đai cho cột :

Cốt đai trong cột có nhiệm vụ liên kết với các cốt thép dọc thành 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 vỡ lớp bêtông bảo vệ và bậc ra khỏi bêtông. Cốt đai giữ cho cốt dọc không bọ cong và bậc ra ngoài, đúngt lúc này cốt thép đai bị kéo và nếu nó không được neo chắc chắn thí có thể bị bung ra hoặc cốt đai quá bé có thể bị đứt.

Theo 3.3.2/[5], cốt đai trong cột được bố trí theo các qui định sau:

(%)

 (%)

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 82 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU - Đường kính cốt thép đai ≥ 1/4 đường kính cốt thép dọc và phải ≥ 8 mm.

Cốt đai cột phải bố trí liên tục qua nút khung với mật độ như của vùng nuùt.

- Trong phạm vi vùng nút khung từ điểm cách mép trên đến điểm cách - mép dưới của dầm một khoảng l1(l1 ≥ chiều cao tiết diện cột và ≥ 1/6 - chiều cao thông thủy của tầng, đồng thời ≥ 450 mm) phải bố trí đai dày

hơn. Khoảng cách đai trong vùng này ≤ 6 lần đường kính cốt thép dọc và

≤ 100 mm.

- Tại các vùng còn lại, khoảng cách đai chọn ≤ cạnh nhỏ của tiết diện.

- Nên sử dụng đai khép kín. Tại các vùng nút khung nhất thiết phải sử dụng đai kín cho cả cột và dầm.

Theo [14], với kết cấu bình thường khoảng cách của cốt thép đai trong toàn bộ cột (trừ đoạn nối buộc cốt thép dọc) là ađ ≤ đdọcmin. Lấy đ = 15 khi tỷ số cốt thộp às≤ 0.03 vàđ = 10 khi tỷ số cốt thộp às> 0.03 và đồng thời ađ≤ 400mm.

Trong vùng nối cốt thép dọc cần đặt cốt thép đai dày hơnvới khoảng cách không quá 10dọcmin. Trong đoạn nối cốt thép dọc phải có ít nhất 4 cốt đai.

Chọn đai ị8a250 để bố trớ cho cột

Tại cỏc vị trớ gần mộp cột và dầm bố trớ ị8a100 III – Tính toán vách cứng trục 2 :

Trong các nhà cao tầng hiện nay, vách cứng là một cấu kiện không thể thiếu, nó có tầm ảnh hưởng rất lớn đến khả năng chịu lực cũng như độ ổn định của toàn bộ công trình. Đối với các nhà cao tầng, tải trọng ngang bao giờ cũng chiếm ưu thế nên các vách cứng chịu lực đều được thiết kế để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng.

Tải trọng ngang được truyền đến các vách cứng thông qua hệ các bản sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng. Do đó các vách cứng làm việc như những dầm côngxon có chiều cao tiết diện lớn.

Thông thường vách cứng dạng consol phải chịu tổ hợp nộ lực (N,Mx-

,My,Qx,Qy). Do vách cứng chỉ chịu tải trọng ngang tác dụng song song với mặt phẳng của nó nên bỏ qua khả năng chịu lực mômen ngoài mặt phẳng Mx và lực cắt theo phương vông góc Qy, chỉ xét đến tổ hợp gồm (N, My, Qx):

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 83 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU Việc tính toán tác động đồng thời giữa mômen và lực cắt rất phức tạp và khó thực hiện. Cho nên đến nay các tiêu chuẩn thiết kế vẫn tách riêng việc tính toán cốt dọc và cốt đai.

Việc tính toán cốt dọc cho vách phẳng có thể sử dụng nhiều phương pháp.

Theo [15] trình bày 3 phương pháp :

- Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi - Phương pháp giả thiết vùng biên chịu mômen - Phương pháp xây dựng biểu đồ tương tác.

1 – Nội lực của vách cứng trục 2 :

Sử dụng phần mềm ETABS Version 9.04, ta gán thuộc tính Pier cho vách cứng trục 2, khi đó vách cứng này được xem như phần tử dạng thanh, nội lực do chương trình xuất ra bao gồm lực dọc, momen và lực cắt. Vách cứng của mỗi tầng sẽ có giá trị nội lực tại mặt cắt đỉnh (Top) và chân vách (Bottom).

Đối với vách cứng trục 2, phương làm việc chính là phương Y. Khi chọn nội lực để tính toán vách cứng trục 2, ta quan tâm đến 2 tổ hợp nội lực là:

o TT + 0.9(HT1 + HT2) + 0.9(GIOY;

o TT + 0.9(HT1 + HT2) + 0.9GIOYY.

Đối với vách cứng ta tính thép đối với cột và dầm, bố trí 3 – 4 tầng 1 lần, lựa chọn giá trị nội lực lớn nhất trong mỗi nhóm tầng để tính toán và bố trí thép chung cho cả nhóm tầng đó.

Giá trị nội lực của vách cứng trục 2 được xác định như trong bảng

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 84 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

TAÀNG N(T) M(Tm)

TAÀNG 16 - 18 237 -100.127

TAÀNG 13 - 15 481.63 -85.001

TAÀNG 10 - 12 716.49 -36.84

TAÀNG 7 - 9 942.11 46.163

TAÀNG 4 - 6 1160.51 173.083

TAÀNG 1 - 3 1376.69 438.97

2 – Tính toán và bố trí thép cho vách cứng khung trục 2 :

Tiêu chuẩn của Việt Nam về nhà cao tầng, cụ thể là TCXD 198: 1997 ([5]) chưa có qui định cụ thể về cách tính toán và bố trí cốt thép cho vách cứng nhà cao tầng. Trong phạm vi đồ án này sử dụng các nghiên cứu và công thức tính toán theo tài liệu [24].

Theo [24], tính toán cốt thép cho vách cứng (cách 1) theo các bước sau:

Xét vách cứng chịu tải trọng Nz, Mx. Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách cứng (giả định vật liệu đàn hồi và tuyến tính) được cho trên hình

Hình : a) Sơ đồ lực tác dụng;

b) Phaõn chia vuứng treõn tieỏt dieọn;

c) Ứng suất do lực dọc Nz; d) Ứng xuất do momen uốn Mx.

- Chia vách cứng thành 5 vùng, đánh số từ 1 đến 5 như hình vẽ. Tiết diện moói vuứng: (bx0.2h).

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 85 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU - Ứng suất trung bình của mỗi vùng tiết diện (bx0.2h):

i i

N y

A J

   trong đó: A – diện tích mặt cắt ngang của vách;

Mx – momen uoỏn theo phửụng x;

yi – khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến trọng tâm vùng thứ i.

- Lực kéo (nén) tại vùng thứ I ( với i= 1,2,…5)

Ni = 0.2bhσi

Tính toán cốt thép cho vùng thứ i như đối với cấu kiện chịu kéo (nén) đúng taõm, cuù theồ nhử sau:

 Neỏu Ni > 0 (tieỏt dieọn chũu neựn): i b.(0.1 )

N R bh

A R

  (6.31)

 Neỏu Ni<0(tieỏt dieọn chũu keựo):

 si i

A N

 R (6.32) - Các yêu cầu về cấu tạo:

Theo [5], cốt thép trong vách cứng được bố trí theo các yêu cầu sau:

+ Phải đặt 2 lớp lưới thép. Đường kính cốt thép chọn (kể cả cốt thép đứng và cốt thép ngang) không < 10 mm và không > 0.1b. Hai lớp lõi thép này phải được liên kết với nhau bằng các móc đai chữ S với mật độ 4móc/1m2

+ Hàm lượng thép thẳng đứng: 0.4% ≤ μ ≤ 3.5%.

+ Khoảng cách giữa các cốt thép ≥ 200 mm (nếu b ≤ 300 mm) và ≤ 2b/3 (nếu b > 300 mm). Đối với vùng động đất yếu có thể boat trí thép ngang cách nhau tới 250m.

+ Cốt thép ngang chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng ≤ 0.25%.

Kết quả tính toán vách cứng được trình bày trong bảng

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 86 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

Taàng Vuứng N (N) Mx (Nmm) yi (mm) b (mm) B (mm)

TAÀNG 16-18

1 2370000 -1001270000 1800 800 300

2 2370000 -1001270000 1000 800 300

3 2370000 -1001270000 200 800 300

4 2370000 -1001270000 600 800 300

5 2370000 -1001270000 1400 800 300

TAÀNG 13-15

1 4816300 -850010000 1800 800 300

2 4816300 -850010000 1000 800 300

3 4816300 -850010000 200 800 300

4 4816300 -850010000 600 800 300

5 4816300 -850010000 1400 800 300

TAÀNG 10-12

1 7164900 -368400000 1800 800 300

2 7164900 -368400000 1000 800 300

3 7164900 -368400000 200 800 300

4 7164900 -368400000 600 800 300

5 7164900 -368400000 1400 800 300

TAÀNG 7-9

1 9421100 461630000 1800 800 300

2 9421100 461630000 1000 800 300

3 9421100 461630000 200 800 300

4 9421100 461630000 600 800 300

5 9421100 461630000 1400 800 300

1 11605100 1730830000 1800 800 300

2 11605100 1730830000 1000 800 300

3 11605100 1730830000 200 800 300

4 11605100 1730830000 600 800 300

TAÀNG

4-6 5 11605100 1730830000 1400 800 300

TAÀNG 1-3

1 13766900 4389700000 1800 800 300

2 13766900 4389700000 1000 800 300

3 13766900 4389700000 200 800 300

4 13766900 4389700000 600 800 300

5 13766900 4389700000 1400 800 300

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 87 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

A(mm2) Jx(mm2) бi (N/mm) Ni (N)

1350000 5.26E+14 1.75E+00 1.12E+06

1350000 5.26E+14 1.76E+00 1.12E+06

1350000 5.26E+14 1.75E+00 1.12E+06

1350000 5.26E+14 3.56E+00 2.28E+06

1350000 5.26E+14 3.57E+00 2.28E+06

1350000 5.26E+14 5.31E+00 3.40E+06

1350000 5.26E+14 6.98E+00 4.47E+06

1350000 5.26E+14 8.60E+00 5.51E+06

1350000 5.26E+14 8.60E+00 5.50E+06

1350000 5.26E+14 1.02E+01 6.54E+06

1350000 5.26E+14 1.02E+01 6.53E+06

GVHD : BẠCH VŨ HOÀNG LAN 88 SVTH : ÂU DƯƠNG HỮU

TẦNG Rs Rb As CHỌN THÉP

1 280 14.5 -2.91E+04 Cấu Tạo

2 280 14.5 -2.91E+04 Cấu Tạo

3 280 14.5 -2.91E+04 Cấu Tạo

4 280 14.5 -2.91E+04 Cấu Tạo

5 280 14.5 -2.91E+04 Cấu Tạo

1 280 14.5 -2.50E+04 Cấu Tạo

2 280 14.5 -2.50E+04 Cấu Tạo

3 280 14.5 -2.50E+04 Cấu Tạo

4 280 14.5 -2.50E+04 Cấu Tạo

5 280 14.5 -2.50E+04 Cấu Tạo

1 280 14.5 -2.10E+04 Cấu Tạo

2 280 14.5 -2.10E+04 Cấu Tạo

3 280 14.5 -2.10E+04 Cấu Tạo

4 280 14.5 -2.10E+04 Cấu Tạo

5 280 14.5 -2.10E+04 Cấu Tạo

1 280 14.5 -1.72E+04 Cấu Tạo

2 280 14.5 -1.72E+04 Cấu Tạo

3 280 14.5 -1.72E+04 Cấu Tạo

4 280 14.5 -1.72E+04 Cấu Tạo

5 280 14.5 -1.72E+04 Cấu Tạo

1 280 14.5 -1.35E+04 Cấu Tạo

2 280 14.5 -1.35E+04 Cấu Tạo

3 280 14.5 -1.35E+04 Cấu Tạo

4 280 14.5 -1.35E+04 Cấu Tạo

5 280 14.5 -1.35E+04 Cấu Tạo

1 280 14.5 -9.80E+03 Cấu Tạo

2 280 14.5 -9.81E+03 Cấu Tạo

3 280 14.5 -9.83E+03 Cấu Tạo

4 280 14.5 -9.82E+03 Cấu Tạo

5 280 14.5 -9.81E+03 Cấu Tạo

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KEÁT CAÁU CHO COÂNG TRÌNH

1. HỒ SƠ KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ

2. GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế Giải pháp kết cấu cho công trình

. Phân tích khái quát hệ chịu lực về NHÀ CAO TẦNG nói chung.

TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI