Thuyết Minh Tính Toán Dầm Sàn Kết Cấu Liên Hợp Thép - Bê Tông.pdf

NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY 1 THUYẾT MINH TÍNH TOÁN Hạng Mục Dầm Sàn Liên Hợp Tên dự án Eurowindow Nghệ An Địa Điểm Thành Phố Vin[.]

NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY THUYẾT MINH TÍNH TỐN Hạng Mục: Dầm Sàn Liên Hợp Tên dự án: Eurowindow Nghệ An Địa Điểm: Thành Phố Vinh – Tỉnh Nghệ An Ngày lập:12/05/2016 Người lập: PGS.TS Phan Ý Thuận TH.S Vũ Duy Vui KS Đào Mạnh Tuấn NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY I - TIÊU CHUẨN & TÀI LIỆU TÍNH TỐN Quy chuẩn xây dựng Việt Nam 1997 TCXDVN 2737: 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 356: 2005 Kết cấu Bê tông Bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 45 : 78 Nền nhà công trình - Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 198 - 1997 Nhà cao tầng - Hướng dẫn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối EN 1993 Eurocode 3: Thiết kế kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế Đặc biệt cơng thức tính tốn, kiểm tra tuân thủ theo tiêu chuẩn EN 1994 Eurocode 4: Thiết kế kết cấu bê tông thép liên hợp - Tiêu chuẩn thiết kế II VẬT LIỆU SỬ DỤNG Bê tông Bê tông sàn Bê tông dầm M350 M350 Thép Thép sàn Thép dầm AII (D ≤ 10mm); AIII (D>10mm) AIII Thép thép hình - Tơn Deck: + Chiều dày tơn: 1.2mm ±0.01mm + Chiều dày tính tốn: 1.15mm + Cường độ giới hạn chảy fy= 300 Mpa + Kích thước hình học mơ tả hình vẽ với sai số ±5mm NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY - III - - - IV - - Thép dầm Ubeam + Loại thép: Q345 + Cường độ giới hạn chảy fy= 345 Mpa SƠ ĐỒ TÍNH Dựa vào vị trí tường cơng diện tích sàn để nhập tải trọng tính tốn, từ tính tốn tải trọng tác động nhờ hỗ trợ phần mềm: exel, word… Sơ đồ kết cấu sơ đồ hỗn hợp kết hợp khung, vách, lõi chịu lực Cột vách sàn tham gia chịu lực theo phương đứng, tải trọng theo phương ngang Cột, vách, lõi chịu Dầm Ubeam sàn tôn Deck tính tốn theo hai giai đoạn + Giai đoạn thi công: dầm Ubeam tôn Deck coi cốp pha chịu lực, chịu tải trọng thi công bê tông ướt, làm việc kết cấu thép túy + Giai đoạn khai thác: dầm Ubeam sàn Deck làm việc liên hợp với phần bê tông sàn thông qua neo liên kết, tuân thủ Eurocode MÔ TẢ CẤU KIỆN (Dầm Ubeam Sàn Deck điển hình) Áp dụng đồng thời Dầm Ubeam Sàn Deck giúp tận dụng triệt để ưu điểm kết cấu liên hợp làm việc hai giai đoạn Việc ứng dụng giúp giảm chi phí cốp pha, rút ngăn tiến độ dự án Mơ hình tổng thể áp dụng giaỉ pháp Dầm Ubeam Sàn Deck cho dự án Tịa nhà văn phịng – số Tơn Thất Tùng mơ tả hình vẽ: NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY V KIỂM TRA CÁC CẤU KIỆN ĐÃ CHỌN Tải trọng tác dụng 1.1 Tĩnh tải - Phòng ngủ,thương mại phòng khách, bếp ăn: Tĩnh tải phân bố sàn Ký hiệu Cấu tạo - Chức -Sàn lát gạch CERAMIC bóng BD230 -Lớp lót vữa xi măng dày 20 2000 Tải trọng tiêu chuẩn 20 1.1 Tải trọng tính tốn 22 1800 36 1.3 47 30 86 1.2 36 105 Dày lớp g 10 20 - Điều hồ thơng gió, trần treo Tổng cộng Sàn (kG/m2)= Hệ số - Vệ sinh: Tĩnh tải phân bố sàn Ký hiệu Cấu tạo - Chức Dày lớp g Tải trọng tiêu chuẩn Hệ số Tải trọng tính tốn NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY Sàn đặc dày 230 -Sàn lát gạch CERAMIC nhám 10 2000 20 1.1 22 -Lớp lót vữa xi măng dày 20 20 1800 36 1.3 47 30 86 1.2 36 105 - Trần treo Tổng cộng Sàn (kG/m2)= - Hành lang, ban công: Tĩnh tải phân bố sàn Ký hiệu Cấu tạo - Chức -Sàn lát gạch CERAMIC nhám SD120 -Lớp lót vữa xi măng dày 20 - Điều hồ thơng gió, trần treo Tổng cộng Sàn (kG/m2)= Dày lớp g 10 20 2000 1800 Tải trọng tiêu chuẩn 20 36 30 86 Hệ số 1.1 1.3 1.2 Tải trọng tính tốn 22 47 36 105 - Sân thượng: Tĩnh tải phân bố sàn Ký hiệu Cấu tạo - Chức -Vữa lót -Gạch thơng tâm chống nóng -Gạch lát Dày lớp g 30 200 10 1800 1300 2000 - Điều hồ, thơng gió, trần thạch cao Tổng cộng Sàn mái (kG/m2)= Tải trọng tiêu chuẩn 54 260 20 1.3 1.1 1.1 30 1.2 Hệ số 364 Tải trọng tính tốn 70 286 22 36 414 - Tải trọng tường: Tường 140 4220 Tải tường xây 140 cao 4.5 m (tầng 1) -Hai lớp trát dày 30 -Gạch xây Tổng cộng Tường (kG/m)= 30 110 1800 1600 228 743 971 1.3 1.1 296 817 1113 NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY 75% Tường 110 4220 75% Tường 220 4220 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 728 835 Tải tường xây 110 cao 4.5m (tầng 1) -Hai lớp trát dày 30 -Gạch xây Tổng cộng Tường (kG/m)= Kể đến % cửa (kG/m)= 30 80 1800 1600 228 540 768 576 1.3 1.1 296 594 890 668 1.3 1.1 296 1634 1930 1448 1.3 1.1 233 643 876 657 1.3 1.1 233 467 701 525 1.3 1.1 233 1286 1519 Tải tường xây 220 cao 4.5 m (tầng 1) -Hai lớp trát dày 30 30 -Gạch xây 220 Tổng cộng Tường (kG/m)= Kể đến % cửa (kG/m)= 1800 1600 228 1485 1713 1285 Tường Tải tường xây 220 cao 3.6 m (tầng - 5) 140 -Hai lớp trát dày 30 30 1800 179 3320 -Gạch xây 110 1600 584 Tổng cộng Tường (kG/m)= 764 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 573 Tường Tải tường xây 110 cao 3.6m (tầng - 5) 110 -Hai lớp trát dày 30 30 1800 179 3320 -Gạch xây 80 1600 425 Tổng cộng Tường (kG/m)= 604 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 453 Tường Tải tường xây 220 cao 3.6 m (tầng - 5) 220 -Hai lớp trát dày 30 30 1800 179 3320 -Gạch xây 220 1600 1169 Tổng cộng Tường (kG/m)= 1348 NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 1011 Tường Tải tường xây 140 cao 3.3 m (tầng 6->) 140 -Hai lớp trát dày 30 30 1800 163 3020 -Gạch xây 110 1600 532 Tổng cộng Tường (kG/m)= 695 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 521 1.3 1.1 212 585 797 598 1.3 1.1 212 425 637 478 1.3 1.1 212 1169 1381 1036 14 171 185 1.1 1.1 15 188 203 43 141 184 1.3 1.1 56 155 211 Tường Tải tường xây 110 cao 3.3 m (tầng 6->) 110 -Hai lớp trát dày 30 30 1800 163 3020 -Gạch xây 80 1600 387 Tổng cộng Tường (kG/m)= 550 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 412 Tường Tải tường xây 220 cao 3.3 m (tầng 6->) 220 -Hai lớp trát dày 30 30 1800 163 3020 -Gạch xây 220 1600 1063 Tổng cộng Tường (kG/m)= 1226 75% Kể đến % cửa (kG/m)= 920 kính 2.5 3050 Kính cao 3.6 m Kính dày 2,5 mm 2500 -Gạch xây 100 1400 Tổng cộng Tường (kG/m)= Tường Lancan 800 110 -Hai lớp trát dày 30 30 800 -Gạch xây 110 Tổng cộng Tường (kG/m)= 1800 1600 1139 NATIONAL UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND INVESTMENT JOINT STOCK COMPANY - Tải thang bộ: Ký hiệu SD80 Cấu tạo - Chức Dày lớp - Bậc xây gạch 75 - Gạch lát bậc 10 - Lớp trát vữa xi măng dày 10 10 Tổng cộng tải trọng thang (kG/m2)= g 1800 2000 1800 1.2 Hoạt Tải (Theo Bảng TCVN 2737: 1995) (kG/m2) Tải trọng Tải Ký tiêu trọng Cấu tạo - Chức hiệu chuẩn tiêu dài chuẩn hạn - Nhà kiểu hộ 30 150 - Khu dịch vụ 400 - Sảnh, hành lang, cầu thang văn phòng,căn hộ 100 300 Tải trọng tiêu chuẩn 135 20 18 173 Hệ số 1.1 1.1 1.3 Hệ số Tải trọng tính tốn 1.3 1.2 195 480 1.2 360 Tải trọng tính tốn 149 22 23 194 - Mái không sử dụng 75 75 1.3 98 Tính tốn - Kết tính tốn thể cụ thể phần phụ lục tính tốn kèm theo - Tính tốn cho sàn điển hình có kích thước lớn tầng điển hình - Với loại tiết diện dầm, ta tính tốn cho trường hợp nguy hiểm (nhịp diện chịu tải lớn nhất) cho tầng điển hình, trường hợp cịn lại tính tốn tương tự VI Phụ Lục 10 Kiểm tra tôn theo trạng thái giới hạn biến dạng - Việc tính tốn độ võng phải xét đến hiệu ứng võng (võng trước) Tải trọng đưa vào tính tốn tải trọng thân: gG = 1; G= 262.72 - Độ võng cho phép: fmax = L/180 = - Mơmen qn tính Ieff = daN/m2; 46.11 mm; Với L= 6168939 mm /m 8300 mm; L/250 = 33.20 mm; - Độ võng: 3.58 mm; Với k = 0.41 𝑓=𝑘 𝐺𝐿 𝐸𝐼 = 𝑒𝑓𝑓 344 L= 4150 mm; (Với tôn nhịp - Chương III_GT Kết cấu liên hợp Thép - Bêtông) fmax f < f < f < Tấm tôn định hình thỏa mãn 20 mm; L/250 TÍNH TỐN SÀN LIÊN HỢP TRONG GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG Xác định nội lực tác dụng bản: - Tải trọng tác dụng: GTC = + Tải trọng thân sàn: GTT = 1,1GTC = + Tải trọng thường xuyên: 263 daN/m2; 289 daN/m2; (Các lớp cấu tạo sàn tải trọng tường quy phân bố diện chịu tải) QTT = 324.6 daN/m2; PTC = + Tải trọng tạm thời: 150 daN/m2; PTT = 180 daN/m2; => Tổng tải trọng: QS = GTT + QTT + PTT = 794 daN/m2; - Phản lực gối tải trọng nhịp: R2 = 0,5QSL = 3293 daN/m; - Mômen âm M2 = -QSL /12= - Mômen dương M12 = QSL2 /24= -4555.86 daNm/m; 2278 daNm/m; Sử dụng phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính có giảm phân bố lại mômen gối tựa trung gian không kể đến vết nứt bêtông - Mômen giảm yếu M-Sd,red = 0,7M2 = -3189.1 Với P tổng tải trọng tác dụng lên nhịp: P = Qs.L= 6586.79 daN/m; => R = M Sd,red/L +P/2 = 2909.17 daN/m; + Hệ đối xứng: => R1 = R3 = 2909.17 daN/m; Ta có R1+R2+R3=2*P => R2 = 7355.25 daN/m; - Tính tốn mơmen nhịp: Ta có: M/z = => R1 - Qs.z = => z = R1/Qs = daN/m2; 3.67 m; Do đó: M+Sd = R1z - Qs.z2/2 = 5332.26 daNm/m; Kết nội lực phản lực sau phân bố lại mômen gối: -3189.10 daNm/m; M-Sd = + 5332.26 daNm/m; M Sd = Vv,Sdi = R2 = 7355.25 daN/m; Vv,Sde = R1 = 2909.17 daN/m; 1.1 Kiểm tra khả chịu uốn sàn liên hợp, dạng phá hoại I 0,85f ck/gc f yp/gap a) Mômen cực hạn nhịp - Chiều cao vùng bê tông chịu nén: 𝑥= 𝐴𝑝𝑓𝑦𝑝/g𝑎𝑝 = 𝑏0,85𝑓𝑐𝑘/𝛾𝑐 49.38 mm - Trục trung hịa dẻo tính tốn nằm phía tôn - Khoảng cách từ trọng tâm tôn đến mặt dưới: xG = 105.00 mm dP = hS - xG = - Như vậy: 125.00 mm - Mômen bền dương cực hạn: M + p,Rd = 𝑥 𝐴𝑝𝑓𝑦𝑝(𝑑𝑝− ) - Kiểm tra lại: g𝑎𝑝 = 61.747 kN.m/m 5332 daNm/m < 6175 daN.m/m = M + p,Rd M+Sd = Điều kiện bền thỏa mãn b) Mômen cực hạn gối tựa trung gian - Giả thiết bê tông chịu nén Trục cốt thép nằm cách mép sàn: a= 25 mm; Ns Nc 0,85f ck/gc - Tiết diện thép: 725.48 mm2/m - Hợp lực bê tông: Nc = xbc0,85fck/gc bc - bề rộng trung bình phần bê tông sườn bc = d16a277 266.7 mm/m; - Hợp lực cốt thép: Ns = Asfsk/gs Cân lực theo phương ngang, ta có: Ns = Nc ⇒𝑥= 𝐴𝑠𝑓𝑠𝑘/g𝑠 = 𝑏𝑐0,85𝑓𝑐𝑘/𝛾𝑐 - Cánh tay đòn nội lực: z =hs - a - x/2 = 61.58 mm; 174.2 mm; - Mômen bền âm cực hạn: M-p,Rd = 𝐴𝑠𝑓𝑠𝑘𝑧 g𝑠 = 32.42 kN.m/m - Kiểm tra lại: 3189 daNm/m |M-Sd| = Điều kiện thỏa mãn < 3242 daN.m/m = M - p,Rd 1.2 Kiểm tra liên kết sàn, dạng phá hoại II - Với loại tôn sử dụng, ta có: m = 161 Tính tốn độ bền chịu cắt theo phương đứng: Vv,Rd = b0dptRdkv(1,2 + 40r) k= -0.036 Trong đó: b0 = bề rộng trung bình sườn bêtơng 266.7 mm; dp = 125.00 mm; tRd = 0,25fckt/gc: Cường độ chịu cắt tRd = 0.257 N/mm2 kv = 1,6 - dp(m)  = 1.475 => kv = 1.475 (Ap diện tích hữu hiệu tơn chịu kéo) r = Ap/b0dp < 0,2 + Trên gối tựa trung gian: Ap = + Trên nhịp gối tựa đầu mút: Ap = 2257.0 mm /m r= 0.068 Tại gối tựa biên: Vv,Rd = 49322 N/m > Điều kiện thỏa mãn Tính tốn độ võng kiểm tra theo SLS - Tải trọng dài hạn sau xây dựng: G2 = < 0.2 29092 N/m = VSd = R1 3.246 kN/m2 dG2 = kf.5G2L /(386EIm) = 0,0053G2L /(EIm) (Với k f = 0,41 hệ số siêu tĩnh cho nhịp) 4 - Tải trọng sử dụng: Q = 1.8 kN/m3 + Im mơmen qn tính tiết diện liên hợp, trung bình mơmen qn tính tiết diện bị nứt không bị nứt + Trong công thức, hệ số tương đương thép - bêtông n: n = 1,5 Ea/Ecm = 10.86 (Chương III_GT Kết cấu liên hợp Thép - Bêtơng) * Tính mơmen qn tính tiết diện nứt tiết diện khơng nứt: - Tiết diện nứt: xc khoảng cách trọng tâm đến mặt sàn: xc = 𝑛𝐴𝑝 ( 𝑏 2𝑏𝑑𝑝 𝑛𝐴𝑝 1+ - 1) = 57.5 mm; Mơmen qn tính Icc: Icc = 𝑏𝑥𝑐3 12𝑛 + 𝑥𝑐 2 𝑏𝑥𝑐 𝑛 5840287.12 mm4/m = - Tiết diện không nứt: xu độ cao vùng bêtông nen so với mặt sàn: xu = 𝐴𝑖𝑧𝑖 𝐴𝑖 = 𝑏 ℎ𝑐 +𝑏0ℎ𝑝 ℎ𝑡 − ℎ𝑝 +𝑛𝐴𝑝𝑑𝑝 𝑏ℎ𝑐 +𝑏𝑜ℎ𝑝+𝑛𝐴𝑝 Mơmen qn tính Icu: = 90.1 mm; Icu = 𝑏ℎ𝑐3 12𝑛 + 𝑏ℎ𝑐 𝑥𝑢 − 𝑛 ℎ𝑐 2 + 𝑏0ℎ𝑝3 12𝑛 + 𝑏0ℎ𝑝 𝑛 ℎ (ht - xu - 2𝑝)2 + 𝐴𝑝 𝑑𝑝 − 𝑥𝑢 + 𝐼𝑝 Icu = 58891403.2 mm4/m Vậy mơđun qn tính trung bình: Im = (Icc + Icu)/2 = 32365845.1 mm4/m - Tính toán độ võng riêng phần độ võng tổng: 12.0 mm; dG2 = 0,0053G2L4/(EIm) = 6.7 mm; dQ = 0,0053QL /(EIm) = 18.7 mm; d= 33.2 mm; - Giới hạn độ võng sử dụng: d = L/250 = Điều kiện thỏa mãn TÍNH TỐN DẦM UBEAM U20x30 Tịa tháp EUROWINDOW - TP Vinh - Nghệ An Cơng trình : Sàn hộ - tầng điển hình Tiết diện bf = b= h= t= - Đặc trưng Ubeam: + Chiều cao h = 40 200 300 mm mm mm mm + Chiều dày t = + Giới hạn đàn hồi fyp = fy = fyd = + Chiều dài nhịp L: - Đặc trưng sàn: + Chiều dày lớp bê tông ho = + Chiều dày hp = + Lớp bảo vệ a = + Chiều cao từ U đến tâm c.thép hs: Vật liệu 300 345 345 6.6 mm mm 50 180 20 197.5 mm mm mm mm N/mm N/mm m Đặc trưng Ubeam - Diện tích hữu hiệu: Aa = - Mơmen qn tính đàn hồi: Ia = - Trọng tâm cách mặt e= Bêtông: M350 C20/25 fCk = 20 N/mm fcd = fctm = 2.2 N/mm fctk = 1.54 N/mm trd = 0,25fctk/gc = 0.257 N/mm ECm = 29000 N/mm Cốt thép bêtông: A-III fSk = 390 N/mm ES = Ea 210000 N/mm Hệ số an toàn (Chương - GT Kết cấu liên hợp Thép - Bêtông) Bêtông: gc = - Vật liệu: 1.5 Thép: ga = Cốt thép: gs = 1.15 Mối nối: gv = mm mm mm 11.33 N/mm 1.25 TÍNH TỐN KIỂM TRA UBEAM THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN VỀ CƯỜNG ĐỘ ULS Xác định nội lực tác dụng: - Mômen dương 4300.0 108013534 114.9290 M+sd = - Mômen âm 23127 daNm; -49145 daNm M sd = Sử dụng phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính có giảm phân bố lại mômen gối tựa trung gian không kể đến vết nứt bêtông - Mômen giảm yếu M-Sd,red = 0,7M-sd = -34401.5 -34401.50 daNm; 23126.89 daNm; Vv,Sdi = R2 = 60260.43 daN; Kiểm tra khả chịu uốn Ubeam Dầm chịu mô men dương - Sức bền dẻo thép hình chịu kéo Fa: 1483500 - Sức bền dẻo bê tông sàn chịu nén Fc1: 793333.3333 - Sức bền dẻo bê tông khoảng hp Fc2: 387600 - Sức bền dẻo cánh thép hình: 138000 - Hiệu số Fa-Fc1-Fc2: 302566.6667 daNm; M Sd = M+Sd = => Ẩn dòng => => => Trục trung hòa qua bụng dầm - Giả sử trục trung hòa cách mép cánh dầm đoạn z: z= 2.70 mm - Ta có: + Sức bền dẻo bê tông từ mép U đến P.N.A Fc3: + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa1: + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa2: - Lấy mô men với trọng tâm vùng bê tông chịu nén ta có: + 40069.25494 daNm Mơ men bền dẻo M pl,Rd: Điều kiện thỏa mãn Dầm chịu mô men âm - Chọn d 25 As = 1963.495375 mm2 - Sức bền dẻo cốt thép Fs: 665881.0 N - Hiệu số Fa - Fs: 817619.0 N Trục trung hòa qua bụng dầm - Giả sử trục trung hòa cách mép cánh dầm đoạn z: z= 128.80 mm - Ta có: + Sức bền dẻo bê tông từ mép U đến P.N.A Fc: + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa1: + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa2: - Lấy mô men với trọng tâm cốt thép ta được: Mô men bền dẻo 39662.2 daNm Điều kiện thỏa mãn Kiểm tra khả chịu cắt Ubeam N N N N N 16573.4 N 147303.31 N 1336196.69 N > + M sd,red cốt thép chịu mô men âm 347113.5 N 582366.2 N 901133.8 N > M-sd - Tại gối tựa trung gian lực cắt Vsd = 30130.2 daN - Sức bền dẻo chịu cắt Vpl,Rd = 58759.8 daN > Thỏa mãn điều kiện => TÍNH TỐN KIỂM TRA UBEAM THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN VỀ SỬ DỤNG SLS Kiểm tra độ võng Ubeam - Thông số đầu vào Deck + bm = 120 mm; + bd = 40 mm; + bo = 80 mm; + Bước sóng = 300 mm; + Số sóng beff 4.6667 - Diện tích bê tơng Acs = 117200 mm2; - Chiều dày sàn tương đương htd: 83.71428571 mm - Hệ số quy đổi cho bê tơng n" = 14.48 - Đặc trưng hình học lõi bê tơng sàn tương đương + Diện tích Ac = 173250 mm2 + Trọng tâm phần bê tông cách mép U đoạn yc = 280.60 + Mơ men qn tính Ic = 1834469187 mm4 - Diện tích tương đương tiết diện Composite Aqu = 16262.5 - Trục trung hòa đàn hồi A.N.E qua tung độ y = 236.79 mm - Mơ men qn tính hình học tiết diện Composite I = 321490486.3 - Tải trọng tiêu chuẩn p = 7551 daN/m δ= - Độ võng tính theo SLS (dầm liên tục nhịp) 11.5 [δ] =L/250 - Độ võng giới hạn 26.4 => Thỏa mãn điều kiện Kiểm tra tần số dao động Ubeam - Tần số dao động riêng dầm đơn giản: 5.3 => => f0 = 5.3 Hz > Vsd mm mm2 mm4 mm mm Hz Hz Thỏa mãn điều kiện TÍNH TỐN LIÊN KẾT CHO UBEAM Sức bền chịu cắt tính tốn đinh chịu cắt Chọn tiết diện đinh chịu cắt d= 10 Chiều cao đinh h= 100 Diện tích mặt cắt đinh A= 78.5 PRd=min(P1;P2)= 17669 P1=0.8fuA/gv = 22608 17669 P2=0.29ad sprt(fckEcm)/gv = Ở đây: gv= 1.25 fu= 450 Mpa h/d= 10 mm mm mm2 N N N hệ số an toàn sức bền kéo đứt thép làm chốt hệ số điều chỉnh => a= - Hệ số điều chỉnh đan sàn liên hợp có sóng tơn vng góc trục dầm: PRd= 17668.6 N - Lực cắt dọc tính toán Vlf : 1483500 N - Số lượng chốt cần thiết để có liên kết hồn tồn N = 84.0 - Khoảng cách chốt a = 79.55397687 mm TÍNH TỐN DẦM UBEAM U20x13 Tịa tháp EUROWINDOW - TP Vinh - Nghệ An Cơng trình : Sàn hộ - tầng điển hình Tiết diện bf = b= h= t= - Đặc trưng Ubeam: + Chiều cao h = 40 200 130 mm mm mm mm + Chiều dày t = + Giới hạn đàn hồi fyp = fy = fyd = + Chiều dài nhịp L: - Đặc trưng sàn: + Chiều dày lớp bê tông ho = + Chiều dày hp = + Lớp bảo vệ a = + Chiều cao từ U đến tâm c.thép hs: Vật liệu 130 345 345 8.4 mm mm 50 180 20 197.5 mm mm mm mm N/mm N/mm m Đặc trưng Ubeam - Diện tích hữu hiệu: Aa = - Mơmen qn tính đàn hồi: Ia = - Trọng tâm cách mặt e= Bêtông: M350 C20/25 fCk = 20 N/mm fcd = fctm = 2.2 N/mm fctk = 1.54 N/mm trd = 0,25fctk/gc = 0.257 N/mm ECm = 29000 N/mm Cốt thép bêtông: A-III fSk = 390 N/mm ES = Ea 210000 N/mm Hệ số an toàn (Chương - GT Kết cấu liên hợp Thép - Bêtông) Bêtông: gc = - Vật liệu: 1.5 Thép: ga = Cốt thép: gs = 1.15 Mối nối: gv = mm mm mm 11.33 N/mm 1.25 TÍNH TỐN KIỂM TRA UBEAM THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN VỀ CƯỜNG ĐỘ ULS Xác định nội lực tác dụng: - Tải trọng tác dụng: 2600.0 108013534 114.9290 + Tải trọng thân dầm: GTT = + Tải trọng tường truyền vào dt = Gtg.TT = + Tải trọng sàn truyền vào: => Tổng tải trọng: Q = QTT + GTT + Gtg.TT = GTC = 1,1GTC = 0.11 m; 1,1GTC = Qs = QTT = 80 88 Cao h = 690 794 1191 daN/m; daN/m; 3.00 m; daN/m; daN/m2; daN/m; 1969 daN/m; - Mômen dương M+sd = - Mômen âm 15049 daNm; -30076 daNm M-sd = Sử dụng phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính có giảm phân bố lại mơmen gối tựa trung gian không kể đến vết nứt bêtông - Mômen giảm yếu M-Sd,red = 0,7M-sd = -21053.2 -21053.20 daNm; 15049.00 daNm; Vv,Sdi = R2 = 21550.28 daN; Kiểm tra khả chịu uốn Ubeam Dầm chịu mơ men dương - Sức bền dẻo thép hình chịu kéo Fa: 897000 - Sức bền dẻo bê tông sàn chịu nén Fc1: 340000 - Sức bền dẻo bê tông khoảng hp Fc2: 387600 - Sức bền dẻo cánh thép hình: 138000 - Hiệu số Fa-Fc1-Fc2: 169400 daNm; M-Sd = + M Sd = => Ẩn dòng => => Trục trung hòa qua cánh - Giả sử trục trung hòa cách mép cánh dầm đoạn z: z= -12.01 mm - Ta có: + Sức bền dẻo bê tơng từ mép U đến P.N.A Fc3: + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa1: + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa2: - Lấy mô men với trọng tâm vùng bê tơng chịu nén ta có: 15232.61203 daNm Mơ men bền dẻo M+pl,Rd: Điều kiện thỏa mãn Dầm chịu mô men âm - Chọn d 25 As = 1963.495375 mm2 - Sức bền dẻo cốt thép Fs: 665881.0 N - Hiệu số Fa - Fs: 231119.0 N Trục trung hòa qua cánh dầm - Giả sử trục trung hòa cách mép cánh dầm đoạn z: N N N N N -15100.3 N 96556.81 N 800443.19 N > M+sd,red cốt thép chịu mô men âm z= 23.58 mm - Ta có: + Sức bền dẻo bê tông từ mép U đến P.N.A Fc: 207614.6 + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa1: 219366.8 + Sức bền dẻo thép từ mép U đến P.N.A Fa2: 677633.2 - Lấy mô men với trọng tâm cốt thép ta được: Mô men bền dẻo 21527.5 daNm > => Điều kiện thỏa mãn Kiểm tra khả chịu cắt Ubeam - Tại gối tựa trung gian lực cắt Vsd = 10775.1 daN - Sức bền dẻo chịu cắt Vpl,Rd = 24898.2 daN > Thỏa mãn điều kiện => TÍNH TỐN KIỂM TRA UBEAM THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN VỀ SỬ DỤNG SLS Kiểm tra độ võng Ubeam - Thông số đầu vào Deck + bm = 120 mm; + bd = 40 mm; + bo = 80 mm; + Bước sóng = 300 mm; + Số sóng beff 2.0000 - Diện tích bê tơng Acs = 78800 mm2; - Chiều dày sàn tương đương htd: 131.3333333 mm - Hệ số quy đổi cho bê tông n" = 14.48 - Đặc trưng hình học lõi bê tơng sàn tương đương + Diện tích Ac = 102550 mm2 + Trọng tâm phần bê tông cách mép U đoạn yc = 165.98 + Mô men quán tính Ic = 443970431.1 mm4 - Diện tích tương đương tiết diện Composite Aqu = 9680.8 - Trục trung hòa đàn hồi A.N.E qua tung độ y = 152.27 mm - Mơ men qn tính hình học tiết diện Composite I = 143625663.4 - Tải trọng tiêu chuẩn p = 1969 daN/m δ= - Độ võng tính theo SLS (dầm liên tục nhịp) 17.6 [δ] =L/250 - Độ võng giới hạn 33.6 => Thỏa mãn điều kiện Kiểm tra tần số dao động Ubeam - Tần số dao động riêng dầm đơn giản: 4.2 => => f0 = 4.2 Hz > Thỏa mãn điều kiện TÍNH TỐN LIÊN KẾT CHO UBEAM Sức bền chịu cắt tính tốn đinh chịu cắt Chọn tiết diện đinh chịu cắt d= 10 mm N N N M-sd Vsd mm mm2 mm4 mm mm Hz Hz Chiều cao đinh h= Diện tích mặt cắt đinh A= PRd=min(P1;P2)= P1=0.8fuA/gv = 100 78.5 17669 22608 17669 mm mm2 N N N P2=0.29ad2sprt(fckEcm)/gv = Ở đây: gv= 1.25 hệ số an toàn fu= 450 Mpa sức bền kéo đứt thép làm chốt h/d= 10 hệ số điều chỉnh => a= - Hệ số điều chỉnh đan sàn liên hợp có sóng tơn vng góc trục dầm: PRd= 17668.6 N - Lực cắt dọc tính tốn Vlf : 897000 N - Số lượng chốt cần thiết để có liên kết hồn tồn N = 50.8 - Khoảng cách chốt a = 168.7829926 mm TÍNH TỐN SÀN TRUYỀN THỐNG Cơng trình : Tịa tháp EUROWINDOW - TP Vinh - Nghệ An Sàn hộ - tầng điển hình Tiết diện - Tính cho sàn có kích thước lớn 3x8.5m + Chiều dày hs = 120 mm + Lớp bảo vệ a = 15 mm + Chiều dày ho = 105 mm Vật liệu Bêtông: M350 Rb = 14.5 N/mm Cốt thép bêtông: A-II RS = 280 N/mm ES = 210000 N/mm Tra bảng hệ số: xR = 0.595 aR = 0.418 TÍNH TỐN SÀN - Cắt dải có bề rộng b = 1m tiến hành tính tốn cho dải - Nhịp L = 3000 mm Xác định nội lực tác dụng bản: - Tải trọng tác dụng: GTC = + Tải trọng thân sàn: 300 daN/m2; GTT = 1,1GTC = 330 daN/m2; + Tải trọng thường xuyên: (Các lớp cấu tạo sàn tải trọng tường quy phân bố diện chịu tải) QTT = 140 daN/m2; PTC = + Tải trọng tạm thời: 300 daN/m2; PTT = 360 daN/m2; => Tổng tải trọng: QS = GTT + QTT + PTT = 830 daN/m2; - Phản lực gối tải trọng nhịp: R2 = 0,5QSL = 1245 daN/m; - Mômen dương M12 = QSL2 /8= - Hệ số αm = - Hệ số ζ = - Diện tích thép AS = - Chọn thép Φ = TÍNH TỐN SÀN CƠNG XÔN 934 daNm/m; aR 0.058 < 0.970 10 327.5 a mm2 239.7 mm - Nhịp công xôn L = + Chiều dày hs = 750 230 20 210 mm mm mm mm + Lớp bảo vệ a = + Chiều dày ho = Xác định nội lực tác dụng bản: - Tải trọng tác dụng: GTC = + Tải trọng thân sàn: 575 daN/m2; GTT = 1,1GTC = 633 daN/m2; + Tải trọng thường xuyên: (Các lớp cấu tạo sàn tải trọng tường quy phân bố diện chịu tải) QTT = 140 daN/m2; PTC = + Tải trọng tạm thời: 200 daN/m2; PTT = 240 daN/m2; => Tổng tải trọng: QS = GTT + QTT + PTT = 1013 daN/m2; + Tải trọng tường Pt = - Mômen dương M12 = QSL /2+PL= 0.022 < - Hệ số αm = 0.989 - Hệ số ζ = - Diện tích thép AS = - Chọn thép Φ = 10 1485 daN/m 1399 daNm/m; aR 240.5 a mm2 326.4 mm