iii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Trọng Phú MSSV: 19149024 Khoa: Đào tạo CLC Ngành: Công nghệ kỹ thuật Công trình xây dựng Tên đề tài: Bệnh viện Đa Khoa Hà Đông Giáo
TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
Giới thiệu công trình
1.1.1 Tên dự án công trình
Bệnh viện đa khoa Hà Đông
Vị trí : Số 2 Bế Văn Đàn, Phường Quang Trung, quận Hà Đông, TP Hà Nội
Hình 1.1 Mặt đứng công trình
Quy mô và đặc điểm công trình gồm:
Công trình bệnh viện đa khoa Hà Đông là công trình xây dựng cấp II (Theo phụ lục 1 – Thông tư số 10/2013/TT-BXD ngày 25/07/2013 của Bộ Xây dựng)
- Công trình gồm có 11 tầng cao 40.4m, tầng tum 3.9m và tầng mái 3.4m chưa kể tầng hầm
Công trình chia thành nhiều khu và chức năng của các tầng khác nhau bao gồm tầng hầm, 4 tầng có chức năng khác nhau, 6 tầng điển hình, 1 tầng kỹ thuật và 1 tầng mái.Khu vực tầng hầm là nơi chứa các trang thiết bị phục vụ cho chiếu sáng dự phòng như máy phát điện,…Tầng trệt nơi đón bệnh nhân và nhiều phòng chức năng khác nhau
- Tầng 1-tum: phòng chức năng.
Giải pháp kiến trúc cho công trình
Công trình có mặt bằng hình chữ nhật với tỉ lệ hai cạnh không lớn L/B Cấu kiện bị nứt do nội lực b Độ cong của cấu kiện được xác định:
Xác định chiều cao vùng chịu nén bê tông khi có xuất hiện vết nứt:
→ Thỏa độ võng cho phép theo TCVN 5574:2018
THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
Phương án kết cấu
4.1.1 Lựa chọn phương án kết cấu
Theo bản vẽ kiến trúc công trình thiết kế cầu thang bộ thoát hiểm nằm ở vị trí gần lõi thang Cầu thang được thiết kế hai vế Vật liệu cấu tạo nên cầu thang bộ là bê tông B30 Chọn kết cấu cầu thang là dạng bản chịu lực không dầm limon
Số bậc thang được chọn là 27 bậc Chọn sơ bộ chiều rộng bậc
Hình 4.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang Bảng 4.1 Thông số kích thước cầu thang
Kích thước Giá trị Đơn vị
Chiều cao bậc thang 144 mm
Bề rộng bậc thang 280 mm
Chiều dày bản thang 150 mm Độ dốc 27.17 ()
Dầm chiều tới bxh 200x400 mm
Chiều cao bậc thang: b ( ) h 3900 144 mm
= 27 Độ dốc bản thang: b 0 b h 144 tan 0.52 27.17 l 280
= = = → Chọn bề dày bản thang theo công thức sơ bộ:
Sợ bộ dầm chiếu tới :
Hình 4.2 Mặt bằng cầu thang bộ tầng điển hình
Hình 4.3 Sơ đồ tính cầu thang
Tính toán tải trọng tác dụng và tổ hợp tải trọng
4.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng n
i: Trọng lượng riêng lớp thứ i; n : Hệ số độ tin cậy lớp thứ i; i
tdi: Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng; b
Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo:
= = Lớp đá Granite và lớp vữa xi măng:
= = Lớp vữa trát: =td 20 mm( )
Bản sàn BTCT: =td 170 mm( )
Bảng 4.2 Tĩnh tải cấu tạo chiếu nghỉ
TT tiêu chuẩn Hệ số độ tin cậy
Tổng tĩnh tải (không kể đến sàn BTCT) 1.2 - 1.56
Bảng 4.3 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ và chiếu tới
Hệ số độ tin cậy
Tổng tĩnh tải (không kể đến sàn BTCT) 2.688 - 3.377
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737 – 2023 cho cầu thang là ptc = 400 (daN/m2 ), hệ số độ tin cậy n = 1.3
4.2.3 Tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản thang:
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995 cho cầu thang là ptc = 400 (daN/m2 ), hệ số độ tin cậy n = 1.3
Tính toán cầu thang
Cắt một dãy có bề rộng b = 1(m) để tính
Hai vế cầu thang giống nhau nên sinh viên chỉ tính cho một vế, rồi lấy kết quả cho vế còn lại
4.3.2 Phân tích nội lực và phân phối moment
Nội lực được phần mềm ETABS tính toán như sau: liên kết một đầu khớp một đầu gối tựa.Mmax %.12 kN / m , M( ) min =0
4.3.3 Tính toán và bố trí cốt thép bản thang
Quy trình tính toán cốt dọc phải tuân thủ theo mục 8.1.2.3 TCVN 5574:2023 Sử dụng cốt thép CB400 – V và bê tông B30 để tính toán
Tính toán Mnhịp %.12 (kN/m) bản thang
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
= = Kiểm tra hàm lượng cốt thép s b min max R o s
Bảng 4.4 Kết quả tính toán cốt thép cầu thang
Chọn thép A sc μ% kNm mm mm 2 mm 2 (%)
4.3.4 Kiểm tra độ võng bản thang
Theo kết quả phân tích của ETABS, độ võng sàn lớn nhất f = 0.02(mm) u
= = = = →Thỏa điều kiện chuyển vị
Hình 4.6 Chuyển vị theo TTGH II
Tính toán dầm chiếu nghỉ
Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ
- Phản lực do bản thang truyền vào:
Hình 4.7 Phản lực bản thang
- Trọng lượng bản thân dầm chiếu nghỉ: dcn b g = =n b h 1.1 25 0.2 0.4 =2.2(kN / m)
- Tải trọng do bản thang truyền vào: dcn
= 1 - Trọng lượng tường xây trên dầm:
- Tổng tải trọng: qtong =2.2 14.86+ +5.742".802(kN / m)
- Dầm chiếu tới là dầm 1 nhịp thiên về an toàn nên chọn sơ đồ tính là 2 đầu khớp để tìm mụmen max bố trớ cho thộp nhịp, trờn gối bố trớ thộp cấu tạo (2ỉ14) và cú kiểm tra thộp gối với mô hình
- Chiều dài tính toán của dầm chiếu nghỉ: lcn = 2.4 (m)
Hình 4.8 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ
Nội lực dầm chiếu nghỉ
Hình 4.9 Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ
Hình 4.10 Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ
4.3.6 Tính toán cốt thép dọc
= Suy ra tính theo trường hợp cốt đơn
= = Kiểm tra hàm lượng cốt thép: o
= = = = = Suy ra: Thỏa điều kiện
Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
- Kiểm tra điều kiện bền giữa các dải tiết diện nghiêng:
- Kiểm tra điều kiện cần tính cốt đai:
➔ Cốt đai đặt theo cấu tạo, không cần tính toán
➔ Chọn bố trớ cốt đai ỉ8a200, n = 2
THIẾT KẾ KHUNG
Thiết kế dầm tàng điển hình
Sơ bộ trình bày được chọn ở chương 2 mục 2.2.3, Chương 2 lựa chọn phương án kết cấu
5.1.1 Mô hình tính toán dầm tầng điển hình
Hình 5.1 Biểu đồ moment dầm diển hình tầng 11
5.1.2 Tính toán cốt thép cho dầm
Chọn dầm DX (Label etbas B2)
Tính toán cốt thép chịu lực:
Cốt thép sử dụng loại CB400-V: R s 50MPa, E s 10 MPa 4 s s,el 4 s
→ = − = − Bê tông sử dụng loại B30: R b MPa, R bt =1.15MPa
Hàm lượng cốt thép tính toán: s b b min max R
= = = = Tính toán cốt thép cho tiết diện hình chữ nhật:
= = = = tt gt a %+22 / 23mma 6 mm→Thỏa điều kiện
= = = = tt gt a % 9+ 4 mma 5 mm →Thỏa điều kiện
Từ kết quả nội lực: Q 145.83(kN)=
Theo mục 8.1.3.2, TCVN 5574 – 2018: điều kiện cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng: b1 b 0
Q - lực cắt của tiết diện thẳng góc của cấu kiện
b1- hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dãi nghiêng, lấy bằng 0.3
Q 145.83(kN)= 0.3 17000 0.3 0.56 6.8(kN) Lực cắt do bê tông chịu: t 0
Qmax 5.83(kN)96.60(kN)→Cần tính toán cốt đai cho dầm
Theo mục 8.1.3.3.1, TCVN 5574 – 2018: tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo tiết diện nghiêng theo điều kiện: b sw
Q - lực cắt trên tiết diện nghiêng với chiều dài hình chiếu C lên dọc trục cấu kiện
Q - lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng được tính bằng: b
Q - lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng được tính bằng: sw sw sw sw
= - là hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu C q - lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện được tính bằng: sw sw sw sw w q R A
= s Giá trị C có thể lấy bằng C0 ứng với cực tiểu của (Q b +Q sw )
Thay C0 và q vào sw QQ b +Q sw
→Khoảng cách cốt đai tính toán: w,tt 3 b2 b R bh 2 bt 2 0 sw sw s R A
Chọn cốt đai ỉ8, 2 nhỏnh →A sw = 2 a sw = 2 50.270.53(mm ) 2
Theo mục 8.1.3.3.1, TCVN 5574 – 2018, điều kiện kể đến cốt thép ngang trong tính toán: w sw sw b bt w q Rs A 0.25 R b
Khoảng cách cốt đai tính toán:
= Theo mục 8.1.3.3.1, TCVN 5574 – 2018, khoảng cách cốt đai lớn nhất:
= = Theo mục 10.3.4.3, TCVN 5574 – 2018: khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:
w ,ct 0 s min 0.5h ;300mm min 0.5 560;300 (0 (mm)
Theo mục 5.4.3.1.2 (6)P, TCVN 9386 – 2012: trong phạm vi các vùng tới hạn của dầm kháng chấn chính:
Trong đó: hw – chiều cao tiết diện dầm hw = 600 (mm) dbw – đường kính cốt đai dbL – đường kính thanh cốt thép dọc nhỏ nhất, dbL = 22 (mm)
Khoảng cách cốt đai thiết kế: tk w ,1 w ,tt w ,max w ,ct khangchan s =min(s ;s ;s ;s ;s )=min(245;945.59;1037.73; 280;150)0 (mm)
Vậy chọn bố trớ đai ỉ8a100 trong đoạn L/4 và ỉ8a200 trong đoạn L/2 cũn lại
5.1.3 Tính toán đoạn neo, đoạn nối cốt thép Đoạn neo cốt thép:
Theo mục 10.3.5.5, TCVN 5574 – 2018: chiều dài đoạn neo tính toán yêu cầu của cốt thép, có kể đến giải pháp cấu tạo vùng neo cấu kiện: s,cal an o,an s,ef
= A với o,an s s bond 1 2 bt bond s
Neo cốt thép trong vùng chịu kéo:
2 s,cal an o,an an s,ef
Neo cốt thép trong vùng chịu nén:
2 s,cal an o,an an s,ef
Theo mục 10.3.6.2, TCVN 5574 – 2018: các mối nối cốt thép thanh chịu kéo hoặc nén phải có chiều dài nối chồng không nhỏ hơn giá trị chiều dài Llap s,cal lap o,an s,ef
= A với o,an s s bond 1 2 bt bond s
Nối cốt thép trong vùng chịu kéo:
2 s,cal lap o,an an s,ef
Nối cốt thép trong vùng chịu nén:
2 s,cal lap o,an an s,ef
5.1.4 Kết quả tính thép dầm tầng điển hình
Bảng 5.1 Kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 102.98 34 564 0.064 0.066 540 2d22 760 0.32 0.092 0.088 143 Ok Gối 155.82 35 564 0.096 0.101 831 4d22 1521 0.49 0.185 0.168 272 Ok B6 Gối 200.81 35 564 0.124 0.133 1090 4d22 1521 0.64 0.185 0.168 272 Ok
Nhịp 87.73 34 564 0.054 0.056 457 2d22 760 0.27 0.092 0.088 143 Ok Gối 178.07 35 564 0.110 0.117 958 3d22 1140 0.57 0.139 0.129 209 Ok B9 Gối 191.95 35 564 0.118 0.126 1038 3d22 1140 0.61 0.139 0.129 209 Ok
Nhịp 85.34 34 564 0.053 0.054 445 2d22 760 0.26 0.092 0.088 143 Ok Gối 181.24 35 564 0.112 0.119 976 3d22 1140 0.58 0.139 0.129 209 Ok B11 Gối 199.96 35 564 0.123 0.132 1085 3d22 1140 0.64 0.139 0.129 209 Ok
Nhịp 86.30 34 564 0.053 0.055 450 2d22 760 0.27 0.092 0.088 143 Ok Gối 177.07 35 564 0.109 0.116 952 3d22 1140 0.56 0.139 0.129 209 Ok B14 Gối 186.00 36 564 0.115 0.122 1004 3d22 1140 0.59 0.139 0.129 209 Ok
Nhịp 87.53 34 564 0.054 0.056 456 2d22 760 0.27 0.092 0.088 143 Ok Gối 191.72 36 564 0.118 0.126 1037 4d22 1521 0.61 0.185 0.168 272 Ok B17 Gối 209.46 36 564 0.129 0.139 1140 4d22 1521 0.67 0.185 0.168 272 Ok
Nhịp 129.01 34 564 0.080 0.083 681 2d22 760 0.4 0.092 0.088 143 Ok Gối 136.50 36 564 0.084 0.088 723 2d22 760 0.43 0.092 0.088 143 Ok B66 Gối 34.87 36 564 0.022 0.022 178 2d22 760 0.11 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 121.84 34 564 0.075 0.078 643 2d22 760 0.38 0.092 0.088 143 Ok Gối 106.90 36 564 0.066 0.068 560 2d22 760 0.33 0.092 0.088 143 Ok B64 Gối 11.66 36 564 0.007 0.007 59 2d22 760 0.03 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 71.18 34 564 0.044 0.045 369 2d22 760 0.22 0.092 0.088 143 Ok Gối 118.27 36 564 0.073 0.076 623 2d22 760 0.37 0.092 0.088 143 Ok B68 Gối 2.13 34 564 0.001 0.001 11 2d22 760 0.01 0.092 0.088 143 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 17.93 34 564 0.011 0.011 92 2d22 760 0.05 0.092 0.088 143 Ok Gối 2.28 34 564 0.001 0.001 12 2d22 760 0.01 0.092 0.088 143 Ok B18 Gối 293.86 38 562 0.182 0.203 1661 4d25 1963 0.98 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 240.63 38 563 0.149 0.162 1330 3d25 1473 0.79 0.180 0.164 264 Ok Gối 55.92 36 562 0.035 0.035 289 4d25 1963 0.17 0.239 0.211 340 Ok B4 Gối 307.58 38 562 0.191 0.213 1749 4d25 1963 1.04 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 167.23 35 563 0.104 0.110 898 2d25 982 0.53 0.120 0.113 182 Ok Gối 187.64 37 563 0.116 0.124 1016 3d25 1473 0.6 0.180 0.164 264 Ok B7 Gối 185.48 36 563 0.115 0.122 1003 2d25 1473 0.59 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 104.00 34 563 0.064 0.067 546 2d25 982 0.32 0.120 0.113 182 Ok Gối 175.43 36 563 0.109 0.115 946 3d25 1473 0.56 0.180 0.164 264 Ok B13 Gối 185.25 36 563 0.115 0.122 1002 3d25 1473 0.59 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 110.04 34 563 0.068 0.071 579 2d25 982 0.34 0.120 0.113 182 Ok Gối 181.95 36 563 0.113 0.120 984 3d25 1473 0.58 0.180 0.164 264 Ok B76 Gối 140.92 36 563 0.087 0.092 750 3d25 1473 0.44 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 221.88 38 563 0.138 0.149 1217 3d25 1473 0.72 0.180 0.164 264 Ok Gối 136.11 36 563 0.084 0.088 723 2d25 982 0.43 0.120 0.113 182 Ok B72 Gối 119.20 36 563 0.074 0.077 630 2d22 982 0.37 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 138.05 36 563 0.086 0.090 734 2d25 982 0.43 0.120 0.113 182 Ok Gối 209.64 36 563 0.130 0.140 1145 3d25 1473 0.68 0.180 0.164 264 Ok B58 Gối 76.78 36 564 0.047 0.049 399 2d22 760 0.24 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 35.30 34 564 0.022 0.022 181 2d22 760 0.11 0.092 0.088 143 Ok Gối 42.97 36 564 0.027 0.027 221 2d22 760 0.13 0.092 0.088 143 Ok B59 Gối 45.07 36 564 0.028 0.028 232 2d22 760 0.14 0.092 0.088 143 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 38.37 36 564 0.024 0.024 197 2d22 760 0.12 0.092 0.088 143 Ok Gối 55.93 36 564 0.035 0.035 288 2d22 760 0.17 0.092 0.088 143 Ok B24 Gối 48.47 36 564 0.030 0.030 250 2d22 760 0.15 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 161.01 36 564 0.099 0.105 861 3d22 1140 0.51 0.139 0.129 209 Ok Gối 6.82 36 564 0.004 0.004 35 4d22 1521 0.02 0.185 0.168 272 Ok B38 Gối 205.19 42 564 0.127 0.136 1115 4d22 1521 0.66 0.185 0.168 272 Ok
Nhịp 115.19 36 564 0.071 0.074 606 3d22 1140 0.36 0.139 0.129 209 Ok Gối 200.36 36 564 0.124 0.132 1086 4d22 1521 0.64 0.185 0.168 272 Ok B79 Gối 759.07 66 746 0.200 0.226 3276 4d28+2d25 3445 1.1 0.238 0.209 793 Ok
Nhịp 470.77 38 762 0.119 0.127 1884 4d25 1963 0.62 0.133 0.124 489 Ok Gối 759.49 66 746 0.201 0.226 3277 4d28+2d25 3445 1.1 0.238 0.209 793 Ok B88 Gối 11.65 36 564 0.007 0.007 59 2d22 760 0.03 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 51.80 36 564 0.032 0.032 266 2d22 760 0.16 0.092 0.088 143 Ok Gối 74.09 36 564 0.046 0.047 385 4d22 1521 0.23 0.185 0.168 272 Ok B40 Gối 252.44 36 564 0.156 0.170 1398 4d22 1521 0.83 0.185 0.168 272 Ok
Nhịp 176.93 36 564 0.109 0.116 952 3d22 1140 0.56 0.139 0.129 209 Ok Gối 267.94 36 564 0.165 0.182 1493 4d22 1521 0.88 0.185 0.168 272 Ok B80 Gối 751.46 58 746 0.198 0.223 3238 4d28+2d25 3445 1.08 0.238 0.209 793 Ok
Nhịp 469.42 38 762 0.119 0.127 1877 4d25 1963 0.62 0.133 0.124 489 Ok Gối 759.66 62 746 0.201 0.226 3280 4d28+2d25 3445 1.1 0.238 0.209 793 Ok B51 Gối 97.02 36 564 0.060 0.062 507 2d22 760 0.3 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 43.61 36 564 0.027 0.027 224 2d22 760 0.13 0.092 0.088 143 Ok Gối 57.00 36 564 0.035 0.036 293 2d22 760 0.17 0.092 0.088 143 Ok B52 Gối 40.87 36 564 0.025 0.026 210 2d22 760 0.12 0.092 0.088 143 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 50.99 36 564 0.031 0.032 262 2d22 760 0.15 0.092 0.088 143 Ok Gối 69.88 36 564 0.043 0.044 362 2d22 760 0.21 0.092 0.088 143 Ok B84 Gối 372.51 43 553 0.239 0.277 2235 4d25 2472 1.35 0.307 0.260 405 Ok
Nhịp 261.51 38 563 0.162 0.178 1458 3d25 1473 0.86 0.180 0.164 264 Ok Gối 312.09 37 562 0.193 0.217 1778 4d25 1963 1.05 0.239 0.211 340 Ok B42 Gối 210.56 37 562 0.131 0.140 1150 4d25 1963 0.68 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 150.33 37 563 0.093 0.098 803 2d25 982 0.48 0.120 0.113 182 Ok Gối 250.28 37 563 0.155 0.170 1389 3d25 1473 0.82 0.180 0.164 264 Ok B44 Gối 198.65 37 563 0.123 0.132 1080 3d25 1473 0.64 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 118.21 37 563 0.073 0.076 625 2d25 982 0.37 0.120 0.113 182 Ok Gối 185.79 37 563 0.115 0.123 1005 3d25 1473 0.6 0.180 0.164 264 Ok B46 Gối 199.97 37 563 0.124 0.133 1088 3d25 1473 0.64 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 125.86 37 563 0.078 0.081 666 2d25 982 0.39 0.120 0.113 182 Ok Gối 197.08 37 563 0.122 0.131 1070 3d25 1473 0.63 0.180 0.164 264 Ok B48 Gối 190.04 37 563 0.118 0.126 1030 3d25 1473 0.61 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 124.95 37 563 0.077 0.081 661 2d25 982 0.39 0.120 0.113 182 Ok Gối 204.54 37 563 0.127 0.136 1114 3d25 1473 0.66 0.180 0.164 264 Ok B81 Gối 121.73 37 563 0.075 0.079 643 3d25 1473 0.38 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 135.96 37 563 0.084 0.088 723 2d25 982 0.43 0.120 0.113 182 Ok Gối 209.06 37 563 0.130 0.139 1142 3d25 1473 0.68 0.180 0.164 264 Ok B109 Gối 324.27 38 562 0.201 0.227 1858 4d25 1963 1.1 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 145.41 37 563 0.090 0.095 775 2d25 982 0.46 0.120 0.113 182 Ok Gối 176.89 37 563 0.110 0.116 954 3d25 1473 0.57 0.180 0.164 264 Ok B30 Gối 182.08 37 563 0.113 0.120 984 3d25 1473 0.58 0.180 0.164 264 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 82.42 37 563 0.051 0.053 430 2d25 982 0.25 0.120 0.113 182 Ok Gối 195.11 37 563 0.121 0.129 1060 3d25 1473 0.63 0.180 0.164 264 Ok B31 Gối 189.73 36 563 0.118 0.126 1029 3d25 1473 0.61 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 85.00 37 563 0.053 0.054 444 2d25 982 0.26 0.120 0.113 182 Ok Gối 185.39 36 563 0.115 0.122 1003 3d25 1473 0.59 0.180 0.164 264 Ok B32 Gối 193.18 36 563 0.120 0.128 1048 3d25 1473 0.62 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 85.68 36 563 0.053 0.055 448 2d25 982 0.27 0.120 0.113 182 Ok Gối 184.91 36 563 0.115 0.122 1000 3d25 1473 0.59 0.180 0.164 264 Ok B33 Gối 189.97 36 563 0.118 0.126 1029 3d25 1473 0.61 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 85.10 36 563 0.053 0.054 444 2d25 982 0.26 0.120 0.113 182 Ok Gối 193.08 36 563 0.120 0.128 1048 3d25 1473 0.62 0.180 0.164 264 Ok B34 Gối 260.24 37 563 0.161 0.177 1451 3d25 1473 0.86 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 149.54 36 563 0.093 0.097 798 2d25 982 0.47 0.120 0.113 182 Ok Gối 157.60 37 563 0.098 0.103 844 2d25 982 0.5 0.120 0.113 182 Ok B35 Gối 45.26 37 563 0.028 0.028 233 2d25 982 0.14 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 127.86 37 563 0.079 0.083 677 2d25 982 0.4 0.120 0.113 182 Ok Gối 115.62 37 563 0.072 0.074 610 2d25 982 0.36 0.120 0.113 182 Ok B94 Gối 12.41 36 564 0.008 0.008 63 2d22 760 0.04 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 70.11 36 564 0.043 0.044 363 2d22 760 0.21 0.092 0.088 143 Ok Gối 126.04 36 564 0.078 0.081 666 2d22 760 0.39 0.092 0.088 143 Ok B91 Gối 2.35 36 564 0.001 0.001 12 2d22 760 0.01 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 18.11 36 564 0.011 0.011 93 2d22 760 0.05 0.092 0.088 143 Ok Gối 3.14 36 564 0.002 0.002 16 2d22 760 0.01 0.092 0.088 143 Ok B1 Gối 224.06 37 564 0.138 0.149 1226 4d22 1521 0.72 0.185 0.168 272 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 65.74 37 564 0.041 0.041 340 2d22 760 0.2 0.092 0.088 143 Ok Gối 145.67 37 564 0.090 0.094 774 3d22 1140 0.46 0.139 0.129 209 Ok B26 Gối 119.99 37 564 0.074 0.077 633 2d22 760 0.37 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 86.52 37 564 0.053 0.055 450 2d22 760 0.27 0.092 0.088 143 Ok Gối 244.78 37 564 0.151 0.164 1351 4d22 1521 0.8 0.185 0.168 272 Ok B110 Gối 255.42 37 564 0.157 0.172 1415 4d22 1521 0.84 0.185 0.168 272 Ok
Nhịp 111.61 37 564 0.069 0.071 586 2d22 760 0.35 0.092 0.088 143 Ok Gối 156.44 37 564 0.096 0.102 835 3d22 1140 0.49 0.139 0.129 209 Ok B87 Gối 51.28 35 565 0.032 0.032 263 2d20 628 0.16 0.076 0.073 119 Ok
Nhịp 71.26 35 565 0.044 0.045 369 2d20 628 0.22 0.076 0.073 119 Ok Gối 26.38 35 565 0.016 0.016 134 2d20 628 0.08 0.076 0.073 119 Ok B23 Gối 223.80 37 563 0.139 0.150 1229 3d25 1473 0.73 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 124.36 37 563 0.077 0.080 658 2d25 982 0.39 0.120 0.113 182 Ok Gối 214.89 37 553 0.138 0.149 1200 2d25+1d18 1236 0.72 0.153 0.142 221 Ok B86 Gối 37.36 35 563 0.023 0.024 193 2d25 982 0.11 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 100.72 37 563 0.062 0.065 529 2d25 982 0.31 0.120 0.113 182 Ok Gối 390.31 39 553 0.250 0.293 2363 4d25+2d18 2472 1.42 0.307 0.260 405 Ok B3 Gối 301.10 38 562 0.187 0.208 1707 4d25 1963 1.01 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 148.74 36 563 0.092 0.097 794 2d25 982 0.47 0.120 0.113 182 Ok Gối 158.62 37 563 0.098 0.104 850 2d25 982 0.5 0.120 0.113 182 Ok B19 Gối 121.45 37 564 0.075 0.078 640 2d22 760 0.38 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 65.26 35 565 0.040 0.041 337 2d20 628 0.2 0.076 0.073 119 Ok Gối 125.97 37 564 0.078 0.081 666 2d22 760 0.39 0.092 0.088 143 Ok B20 Gối 146.17 36 564 0.090 0.095 777 3d22 1140 0.46 0.139 0.129 209 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 119.02 36 564 0.073 0.076 627 3d22 1140 0.37 0.139 0.129 209 Ok Gối 259.23 36 564 0.160 0.175 1439 4d22 1521 0.85 0.185 0.168 272 Ok B22 Gối 264.16 38 562 0.164 0.180 1475 4d25 1963 0.87 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 183.62 36 564 0.113 0.121 990 3d22 1140 0.59 0.139 0.129 209 Ok Gối 301.59 38 562 0.187 0.209 1711 4d25 1963 1.01 0.239 0.211 340 Ok B5 Gối 277.04 38 562 0.172 0.190 1555 4d25 1963 0.92 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 161.64 36 564 0.100 0.105 864 3d22 1140 0.51 0.139 0.129 209 Ok Gối 241.98 38 563 0.150 0.163 1338 3d25 1473 0.79 0.180 0.164 264 Ok B37 Gối 216.64 37 563 0.134 0.145 1186 3d25 1473 0.7 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 131.95 36 564 0.081 0.085 698 2d22 760 0.41 0.092 0.088 143 Ok Gối 109.77 36 564 0.068 0.070 577 3d22 1140 0.34 0.139 0.129 209 Ok B39 Gối 205.19 38 563 0.127 0.137 1119 3d25 1473 0.66 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 115.19 36 564 0.071 0.074 606 2d22 760 0.36 0.092 0.088 143 Ok Gối 200.36 37 563 0.124 0.133 1091 3d25 1473 0.65 0.180 0.164 264 Ok B41 Gối 126.95 37 563 0.079 0.082 673 2d25 982 0.4 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 153.67 37 563 0.095 0.100 821 2d25 982 0.49 0.120 0.113 182 Ok Gối 230.69 37 563 0.143 0.155 1270 3d25 1473 0.75 0.180 0.164 264 Ok B43 Gối 241.45 38 563 0.150 0.163 1335 3d25 1473 0.79 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 163.14 37 563 0.101 0.107 875 2d25 982 0.52 0.120 0.113 182 Ok Gối 279.28 38 562 0.173 0.191 1569 4d25 1963 0.93 0.239 0.211 340 Ok B8 Gối 284.20 38 562 0.176 0.195 1599 4d25 1963 0.95 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 159.96 37 563 0.099 0.105 857 2d25 982 0.51 0.120 0.113 182 Ok Gối 221.55 38 563 0.137 0.148 1216 3d25 1473 0.72 0.180 0.164 264 Ok B62 Gối 8.59 36 564 0.005 0.005 44 2d22 760 0.03 0.092 0.088 143 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 10.39 34 564 0.006 0.006 53 2d22 760 0.03 0.092 0.088 143 Ok Gối 165.24 36 564 0.102 0.108 885 3d22 1140 0.52 0.139 0.129 209 Ok B45 Gối 229.53 38 562 0.142 0.154 1263 4d25 1963 0.75 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 157.75 36 564 0.097 0.102 842 3d22 1140 0.5 0.139 0.129 209 Ok Gối 273.67 38 562 0.170 0.187 1534 4d25 1963 0.91 0.239 0.211 340 Ok B82 Gối 224.31 36 564 0.138 0.150 1229 4d22 1521 0.73 0.185 0.168 272 Ok
Nhịp 15.51 34 564 0.010 0.010 79 2d22 760 0.05 0.092 0.088 143 Ok Gối 9.55 36 564 0.006 0.006 48 2d22 760 0.03 0.092 0.088 143 Ok B12 Gối 296.30 38 562 0.184 0.205 1676 4d25 1963 0.99 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 162.32 36 564 0.100 0.106 869 3d22 1140 0.51 0.139 0.129 209 Ok Gối 214.35 37 563 0.133 0.143 1172 3d25 1473 0.69 0.180 0.164 264 Ok B61 Gối 8.34 36 564 0.005 0.005 42 2d22 760 0.02 0.092 0.088 143 Ok
Nhịp 10.06 35 565 0.006 0.006 51 2d20 628 0.03 0.076 0.073 119 Ok Gối 171.50 36 564 0.106 0.112 920 3d22 1140 0.54 0.139 0.129 209 Ok B47 Gối 62.89 38 563 0.039 0.040 326 3d25 1473 0.19 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 159.51 36 564 0.098 0.104 852 3d22 1140 0.5 0.139 0.129 209 Ok Gối 103.65 38 562 0.064 0.066 544 4d25 1963 0.32 0.239 0.211 340 Ok B83 Gối 236.81 37 563 0.147 0.159 1307 3d25 1473 0.77 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 14.98 36 564 0.009 0.009 76 2d22 760 0.04 0.092 0.088 143 Ok Gối 9.22 37 563 0.006 0.006 47 2d25 982 0.03 0.120 0.113 182 Ok B15 Gối 297.79 38 562 0.185 0.206 1685 4d25 1963 1 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 161.90 37 563 0.100 0.106 868 2d25 982 0.51 0.120 0.113 182 Ok Gối 218.37 38 563 0.135 0.146 1197 3d25 1473 0.71 0.180 0.164 264 Ok B57 Gối 143.82 37 563 0.089 0.094 766 2d25 982 0.45 0.120 0.113 182 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 145.86 37 563 0.090 0.095 778 2d25 982 0.46 0.120 0.113 182 Ok Gối 229.38 38 563 0.142 0.154 1262 3d25 1473 0.75 0.180 0.164 264 Ok B78 Gối 159.68 36 564 0.098 0.104 853 3d22 1140 0.5 0.139 0.129 209 Ok
Nhịp 106.94 35 565 0.066 0.068 560 3d20 942 0.33 0.114 0.108 176 Ok Gối 137.77 36 564 0.085 0.089 730 3d22 1140 0.43 0.139 0.129 209 Ok B49 Gối 206.21 37 563 0.128 0.137 1125 3d25 1473 0.67 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 149.10 35 565 0.092 0.096 792 3d20 942 0.47 0.114 0.108 176 Ok Gối 270.65 38 562 0.168 0.185 1515 4d25 1963 0.9 0.239 0.211 340 Ok B67 Gối 93.26 36 565 0.057 0.059 486 2d20 628 0.29 0.076 0.073 119 Ok
Nhịp 2.16 34 565 0.001 0.001 11 2d20 628 0.01 0.076 0.073 119 Ok Gối 90.50 36 565 0.056 0.057 471 2d20 628 0.28 0.076 0.073 119 Ok B63 Gối 179.25 37 563 0.111 0.118 968 2d125 982 0.57 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 6.10 35 565 0.004 0.004 30 2d20 628 0.02 0.076 0.073 119 Ok Gối 2.36 37 563 0.002 0.002 12 2d25 982 0.01 0.120 0.113 182 Ok B73 Gối 386.32 49 551 0.250 0.292 2346 4d25+2d20 2592 1.42 0.323 0.271 419 Ok
Nhịp 131.00 36 564 0.081 0.084 694 2d22 760 0.41 0.092 0.088 143 Ok Gối 65.31 37 563 0.041 0.041 339 2d25 982 0.2 0.120 0.113 182 Ok B50 Gối 2.58 37 563 0.002 0.002 13 2d25 982 0.01 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 6.38 36 564 0.004 0.004 32 2d22 760 0.02 0.092 0.088 143 Ok Gối 0.35 44 556 0.000 0.000 2 4d25+1d20 2278 0 0.281 0.242 381 Ok B92 Gối 69.78 36 564 0.043 0.044 362 2d22 760 0.21 0.092 0.088 143 Ok
Chọn thép A sc μ m M gt Kiểm kN.m mm (mm) (mm) mm 2 mm 2 % tra
Nhịp 67.75 36 565 0.042 0.043 350 2d20 628 0.21 0.076 0.073 119 Ok Gối 44.47 36 565 0.027 0.028 228 2d20 628 0.13 0.076 0.073 119 Ok B141 Gối 47.86 36 565 0.029 0.030 245 2d20 628 0.14 0.076 0.073 119 Ok
Nhịp 66.61 36 565 0.041 0.042 344 2d20 628 0.2 0.076 0.073 119 Ok Gối 180.47 36 565 0.111 0.118 969 4d20 1257 0.57 0.153 0.141 230 Ok B69 Gối 184.08 37 563 0.114 0.122 996 3d25 1473 0.59 0.180 0.164 264 Ok
Nhịp 71.45 36 564 0.044 0.045 370 2d22 760 0.22 0.092 0.088 143 Ok Gối 105.59 37 563 0.065 0.068 555 2d25 982 0.33 0.120 0.113 182 Ok B70 Gối 38.70 37 563 0.024 0.024 199 2d25 982 0.12 0.120 0.113 182 Ok
Nhịp 222.85 37 563 0.138 0.149 1223 2d25 1473 0.72 0.180 0.164 264 Ok Gối 256.58 37 563 0.159 0.174 1428 3d25 1473 0.85 0.180 0.164 264 Ok B76 Gối 140.92 36 564 0.087 0.091 748 3d22 1140 0.44 0.139 0.129 209 Ok
Nhịp 221.88 38 563 0.138 0.149 1217 3d25 1473 0.72 0.180 0.164 264 Ok Gối 136.11 37 563 0.084 0.088 723 2d25 982 0.43 0.120 0.113 182 Ok B71 Gối 274.64 37 562 0.170 0.188 1539 4d25 1963 0.91 0.239 0.211 340 Ok
Nhịp 243.43 37 563 0.151 0.164 1348 3d25 1473 0.8 0.180 0.164 264 Ok Gối 60.52 37 563 0.038 0.038 313 2d25 982 0.19 0.120 0.113 182 Ok B36 Gối 114.76 36 564 0.071 0.073 603 2d22 760 0.36 0.092 0.088 143 Ok
Kiểm tra độ võng dài hạn có kể đến sự hình thành vết nứt
Đối với các vật liệu có tính từ biến cần phải kể đến sự tăng độ võng theo thời gian
Bê tông là vật liệu dễ bị nứt ở vùng chịu kéo khi có tải trọng tác dụng Do đó, khi tính độ võng của sàn ta phải kể đến ảnh hưởng của sự hình thành vết nứt
Dựa vào Mục 8.2.3.2.1 TCVN 5574-2018, tính toán độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép được tiến hành theo điều kiện: f f gh Độ võng do biến dạng uốn gây ra được xác định theo công thức mục 8.2.3.2.2, TCVN 5574-2018:
( ) 1 / r sup,L và ( ) 1 / r sup,R là độ cong cấu kiện lần lượt ở gối trái và gối phải
( ) 1 / r iL và ( ) 1 / r iR các độ cong của cấu kiện tại các tiết diện đối xứng nhau i và i’(i
= i’) ở phái trái và phía phải của trục đối xứng (giữa nhịp)
.( ) 1 / r c là độ cong của cấu kiện tải giữa nhịp n là số chẵn các đoạn bằng nhau được chia từ nhịp, lấy không nhỏ hơn 6
L là nhịp cấu kiện Ở đây, sinh viên chọn dầm ô sàn có độ võng đàn hồi lớn nhất thuộc, tiến hành chia nhịp L = 11m7 thành 6 đoạn bằng nhau và thực hiện tính toán độ võng tại từng vị trí, kết quả tính toán được trình bày ở bảng bên dưới
Bảng 5.2 Tổng hợp moment tại từng vị trí
Vị trí M NH M DH M TP
Gối trái Msup,L -160.84 -413.58 -518.12 iL1 M1L 62.12 150.84 186.86 iL2 M2L 99.80 240.12 298.13
Giữa nhịp Mc 112.80 268.96 335.39 iR2 M2R 100.64 238.13 297.16 iR1 M1R 62.53 148.26 185.77
5.2.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt
Bảng 5.3 Tính toán moment hình thành vết nứt ở gối trái Đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú
Bê tông B30 - Cấp độ bền chịu nén bê tông
Cốt thép CB400-V - Cốt thép sử dụng
Rb 17 MPa Cường độ chịu nén tính toán của bê tông B30
Rbt,ser 1.75 MPa Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông B30
Rs 350 MPa Cường độ chịu kéo của thép CB400-V
Es 200000 MPa Mô đun đàn hồi thép CB400-V
Eb 32500 MPa Mô đun đàn hồi bê tông B30 b 400 mm Bề rộng tiết diện tính toán h 800 mm Chiều cao tiết diện tính toán a 54 mm Khoảng cách từ mép ngoài lớp bê tông bảo vệ đến tâm thép vùng chịu kéo
As 3276 mm 2 Diện tích cốt thép chịu kéo tại vị trí đang xét
M 759.07 kN.m/m Moment toàn phần do ngoại lực trên tiết diện đang xét h0 770 mm Chiều cao làm việc của bê tông μ 1.1 % Hàm lượng cốt thép tại tiết diện đang xét α 6.15 - Tỷ số mô đun đàn hồi thép trên mô đun đàn hồi bê tông =E / E s b
83 Đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú
I 17066666667 mm 4 Moment quán tính của tiết diện bê tông
Is 448484900 mm 4 Moment quán tính của tiết diện cốt thép chịu kéo
Ired 19826573744 mm 4 Moment quán tính của tiết diện quy đổi với trọng tâm của nó I red = + I I s
Ab 320000 mm 2 Diện tích tiết diện ngang của bê tông
Ared 340160 mm 2 Diện tích tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện red s
St,red 128604800 mm 3 Moment tĩnh của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo nhiều hơn yt 378.07 mm
Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất dến trọng tâm tiết diện quy đổi cấu kiện t t ,red red y =S / A
Wred 52441334 mm 3 Moment kháng uốn W red =I red / y t ex 154.17 mm Khoảng cách xác định bằng công thức x red red e =W / A
Moment kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện pl red
Moment hình thành vết nứt có kể đến các biến dạng không đàn hồi của vùng bê tông chịu kéo M crc =W R pl bt ,ser (Ne ) x
Bảng 5.4 Tính toán moment hình thành vết nứt ở giữa nhịp Đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú
Bê tông B30 - Cấp độ bền chịu nén bê tông
Cốt thép CB400-V - Cốt thép sử dụng
Rb 17 MPa Cường độ chịu nén tính toán của bê tông B30
Rbt,ser 1.75 MPa Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông B30
Rs 350 MPa Cường độ chịu kéo của thép CB400-V
Es 200000 MPa Mô đun đàn hồi thép CB400-V
Eb 32500 MPa Mô đun đàn hồi bê tông B30 b 400 mm Bề rộng tiết diện tính toán h 800 mm Chiều cao tiết diện tính toán
84 Đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú a 38 mm Khoảng cách từ mép ngoài lớp bê tông bảo vệ đến tâm thép vùng chịu kéo
As 1884 mm 2 Diện tích cốt thép chịu kéo tại vị trí đang xét
M 470.77 kN.m/m Moment toàn phần do ngoại lực trên tiết diện đang xét h0 770 mm Chiều cao làm việc của bê tông μ 0.62 % Hàm lượng cốt thép tại tiết diện đang xét α 6.15 - Tỷ số mô đun đàn hồi thép trên mô đun đàn hồi bê tông =E / E s b
I 17066666667 mm 4 Moment quán tính của tiết diện bê tông
Is 257920100 mm 4 Moment quán tính của tiết diện cốt thép chịu kéo
Ired 18653867282 mm 4 Moment quán tính của tiết diện quy đổi với trọng tâm của nó I red = + I I s
Ab 320000 mm 2 Diện tích tiết diện ngang của bê tông
Ared 331594 mm 2 Diện tích tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện red s
St,red 128347815 mm 3 Moment tĩnh của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo nhiều hơn yt 387.06 mm
Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất dến trọng tâm tiết diện quy đổi cấu kiện t t ,red red y =S / A
Wred 48193322 mm 3 Moment kháng uốn W red =I red / y t ex 145.34 mm Khoảng cách xác định bằng công thức x red red e =W / A
Moment kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện pl red
Moment hình thành vết nứt có kể đến các biến dạng không đàn hồi của vùng bê tông chịu kéo M crc =W R pl bt ,ser (Ne ) x
Bảng 5.5 Tính toán moment hình thành vết nứt ở gối phải Đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú
Bê tông B30 - Cấp độ bền chịu nén bê tông
Cốt thép CB400-V - Cốt thép sử dụng
Rb 17 MPa Cường độ chịu nén tính toán của bê tông B30
Rbt,ser 1.75 MPa Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông B30
Rs 350 MPa Cường độ chịu kéo của thép CB400-V
Es 200000 MPa Mô đun đàn hồi thép CB400-V
Eb 32500 MPa Mô đun đàn hồi bê tông B30 b 400 mm Bề rộng tiết diện tính toán h 800 mm Chiều cao tiết diện tính toán a 30 mm Khoảng cách từ mép ngoài lớp bê tông bảo vệ đến tâm thép vùng chịu kéo
As 3277 mm 2 Diện tích cốt thép chịu kéo tại vị trí đang xét ỉ10a200
M 759.49 kN.m/m Moment toàn phần do ngoại lực trên tiết diện đang xét h0 770 mm Chiều cao làm việc của bê tông μ 1.1 % Hàm lượng cốt thép tại tiết diện đang xét α 6.15 - Tỷ số mô đun đàn hồi thép trên mô đun đàn hồi bê tông =E / E s b
I 17066666667 mm 4 Moment quán tính của tiết diện bê tông
Is 448621800 mm 4 Moment quán tính của tiết diện cốt thép chịu kéo
Ired 19827416205 mm 4 Moment quán tính của tiết diện quy đổi với trọng tâm của nó I red = + I I s
Ab 320000 mm 2 Diện tích tiết diện ngang của bê tông
Ared 340166 mm 2 Diện tích tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện red s
St,red 128604985 mm 3 Moment tĩnh của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo nhiều hơn yt 378.07 mm
Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất dến trọng tâm tiết diện quy đổi cấu kiện t t ,red red y =S / A
Wred 52444436 mm 3 Moment kháng uốn W red =I red / y t ex 154.17 mm Khoảng cách xác định bằng công thức
86 Đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú x red red e =W / A
Moment kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện pl red
Moment hình thành vết nứt có kể đến các biến dạng không đàn hồi của vùng bê tông chịu kéo M crc =W R pl bt ,ser (Ne ) x
Theo 8.2.2.1.1, TCVN 5574 – 2018: Sự hình thành vết nứt nếu thỏa điều kiện sau:
M - Moment uốn do ngoại lực
Mcrc - Moment hình thành vết nứt
Bảng 5.6 Kiểm tra nứt tại các vị trí
Trường hợp tải Moment tại các mặt cắt (kN.m/m)
Kiểm tra Nứt Nứt Nứt Nứt Nứt Nứt Nứt
Theo mục 8.2.3.3.2, TCVN 5574 – 2018: đối với đoạn cấu kiện không có vết nứt trong vùng chịu kéo
- độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng tạm thời ngắn hạn
- độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn
Bảng 5.7 Độ cong tại vị trí i 2L Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2
Bảng 5.8 Độ cong tại vị trí i 2R Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2
Theo mục 8.2.3.3.2, TCVN 5574 – 2018: đối với đoạn cấu kiện có vết nứt trong vùng chịu kéo
- độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng
- độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn
- độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn
Bảng 5.9 Độ cong tại vị trí sup,L Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2 (1/r)3
Bảng 5.10 Độ cong tại vị trí i 1L Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2 (1/r)3
Bảng 5.11 Độ cong tại vị trí giữa nhịp Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2 (1/r)3
Bảng 5.12 Độ cong tại vị trí i 1R Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2 (1/r)3
Bảng 5.13 Độ cong tại vị trí sup,R Đặc trưng Giá trị Đơn vị Độ cong (1/r)1 (1/r)2 (1/r)3
Bảng 5.14 Kết quả tính độ võng dài hạn
→ Thỏa điều kiện độ võng
Chọn dầm B79 dài nhất có kích thước 400x800 mm
Hệ số qui đổi cốt thép về bê tông:
Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện qui đổi t,red t red y S 300mm
= A Moment quán tính của tiết diện quy đổi với trọng tâm của nó
= + − + − Diện tích tiết diện ngang qui đổi của cấu kiện
Moment do tĩnh tải gây ra M tt &6.68kN.m
Moment do hoạt tải gây ra M ht 6.71kN.m
M1)7.69kN.m (Tác dụng dài hạn của 1TT+ HT)
M2 72.39kN.m (Tác dụng ngắn hạn của 1TT 1HT+ )
M3 )7.69kN.m(Tác dụng ngắn hạn của 1TT+ HT)
Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt
red bt.ser red red bt.ser crc pl bt,ser red bt.ser t t,red crc
Thỏa mãn điều kiện hình thành vết nứt
Bề rộng vết nứt dài hạn
crc crc1 crc a =a =0.18mm a =0.3mm(Thỏa ) Đảm bảo điều kiện bề rộng vết nứt dài hạn
Bề rộng vết nứt ngắn hạn
crc crc1 crc2 crc3 crc a =a +a +a =0.21m a =0.4mm(Thỏa) Đảm bảo điều kiện bề rộng vết nứt ngắn hạn
Thiết kế cột
Hình 5.3 Trục khung tính toán
Tính toán các cột khung trục 2 gồm các cột: C38, C12, C13, C14, C15, C16, C28, C7, C6, C5, C34
5.3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán
Nén lệch tâm xiên là trường hợp phổ biến trong kết cấu công trình Xảy ra khi:
- Lực dọc N không nằm trong mặt phẳng đối xứng nào
- Khi lực dọc N tác dụng đúng tâm, kết hợp với momen M mà mặt phẳng tác dụng của nó không trùng với mặt phẳng đối xứng nào
Trong đồ án sinh viên chọn phương pháp tính gần đúng quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí đều theo chu vi cột
- Xét tiết diện cột có cạnh lần lượt là Cx, Cy
Chiều dài tính toán, do liên kết cột là liên kết nút cứng = = x y 0.8
Bảng 5.15 Xác định mô hình tính toán theo phương C x hoặc C y
Mô hình Theo phương C x Theo phương C y Điều kiện
5.3.2 Tính toán cột lệch tâm xuyên
Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột nén lệch tâm xiên: x y
Với C và x C y lần lượt là các cạnh của tiết diện cột theo phương
Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương Độ lệch tâm: 1x M x 1y M y e ;e
= Độ lệch tâm ngẫu nhiên:
Độ lêch tâm ban đầu, đối với kết cấu siêu tĩnh:
0 x 1x ax 0 y 1y ay e =max(e ;e );e =max(e , e ) Độ mảnh theo hai phương: x 0x 0x y 0 y 0 y x x y y
+ Nếu x 14→ = x 1( Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)
→ − ( Kể đến ảnh hưởng của uốn dọc)
Theo mục 8.1.2.4.2 TCVN 5574-2018, giá trị hệ số uốn dọc x khi tính toán kết cấu theo sơ đồ không biến dạng được xác định theo công thức: x x cr
+ N x cr là lực dọc tới hạn quy ước, được xác định theo công thức:
+ D là độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền, xác x định theo chỉ dẫn tính toán về biến dạng, cho phép xác định D theo công thức: x bx b bx sx s sx
+ E , s E lần lượt là module đàn hồi của bê tông và cốt thép b s b
= + + L là hệ số ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng:
= + M , để đơn giản trong tính toán và an toàn, ta lấy L1
exlà giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc : ex e 0x
→Momnet tang lên khi kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc M * x = N x e 0 x
- Theo phương Y: tương tự như phương X
Quy đổi bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phăng tương đương Đưa về bài toán lệch tâm phẳng tương đương, theo phương X hoặc Y
Tính toán diện tích thép:
( Lấy = b 0.85là hệ số điều kiện làm việc của bê tông khi đổ bê tông theo phương đứng )
= + 2 − Độ lệch tâm tính toán : 0 a 1 1 M e max(e ;e );e
Các trường hợp nén lệch tâm khi tính lẹch tâm xiên quy về lệch tâm phẳng:
Hệ số k Nén lệch tâm rất bé , tính toán gần như nén đúng tâm
Hệ số uốn dọc phụ khi có xét thêm nén đúng tâm : e (1 )
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau : c b b e s sc b b
= h và h 0 x R h 0 => Nén lệch tâm bé Với chiều cao vùng chịu nén x xác định theo công thức
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau : e b b 0 s sc a
= h và x R h 0 => Nén lệch tâm lớn
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau : s e 1 0 sc a
Kiểm tra hàm lượng cốt thép và cấu tạo cốt thép:
Tính hàm lượng cốt thép : t st
= bh Khi đặt thép theo chu vi thì lấy A là diện tích toàn bộ tiết diện b
Theo mục 5.4.3.2.2(1) TCVN9386-2018 Thiết kế công trình động đất hàm lượng thép giới hạn : min =1% t max =4%
5.3.2.2 Kết quả tính toán cốt thép dọc
Bảng 5.16 Tính toán cột C38 (600x600) tầng 11
Story Column Load P(kN) Mx M y
→Tính toán cốt thép theo 2 phương
Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương
Tính toán độ lệch tâm:
= = Độ lệch tâm ngẫu nhiên:
= = Độ lệch tâm ban đầu đối với hệ siêu tĩnh:
0 y ay 1y e max(e ;e ) 237.235(mm) e max(e ;e ) 111.96(mm)
= = Độ mãnh theo hai phương : ox ox x x x oy oy y y y
Tính hệ số ảnh hưởng của uốn dọc:
= →Xét ảnh hưởng uốn dọc ks =0.7
= + M , để đơn giản trong tính toán và an toàn, ta lấy L1
→Momnet tăng lên khi kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc :
= →Xét ảnh hưởng uốn dọc ks =0.7
= + M , để đơn giản trong tính toán và an toàn, ta lấy L1
→Momnet tăng lên khi kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc :
Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương:
C = 0.6 = C = 0.6 →Đưa về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X:
M =M %7.83(kNm); M =M 1.55(kNm) a ax ay e =e +0.2e +0.2 20 $(mm) (mm)
Tính toán diện tích thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Tính hàm lượng cốt thép: t s b
Bảng 5.17.Kết quả tính toán thép cột
Tầng Pỉer Tổ hợp P Mx My Cx Cy a As μ Chọn thép Asc
(kN) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) % (mm 2 ) mái C38 TH13_1_CB 202.18 156.09 78.98 600 600 40 2410.2 1.51 20d18 5089 tum C38 TH12_1_CB 1076.05 255.28 120.47 600 600 40 2410.7 1.51 20d18 5089
1 C38 TH1_1_CB 3769.12 68.99 15.75 800 800 40 -20019.6 1.25 20d22 7603 tum C12 TH14_1_DB 528.35 211.04 121.85 800 800 40 1282.2 1.24 24d20 7540
Tầng Pỉer Tổ hợp P Mx My Cx Cy a As μ Chọn thép Asc
(kN) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) % (mm 2 )
1 C12 TH11_1_CB 12065.36 34.45 53.80 1000 1000 40 -22412.9 1.24 24d22 9123 mái C13 TH13_1_CB 111.20 2.62 116.68 800 800 40 753.1 1.24 24d20 7540 tum C13 TH14_1_DB 476.09 87.75 85.43 800 800 40 -103.5 1.24 24d20 7540
1 C13 TH11_1_CB 10485.51 18.48 74.24 1000 1000 40 -16486.7 0.95 24d22 9123 mái C14 TH5_1_CB 131.15 9.84 3.11 800 800 40 -32168.5 1.24 24d20 7540 tum C14 TH4_1_CB 590.32 97.74 36.52 800 800 40 -28852.5 1.24 24d20 7540
Tầng Pỉer Tổ hợp P Mx My Cx Cy a As μ Chọn thép Asc
(kN) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) % (mm 2 )
1 C14 TH10_1_CB 10667.98 6.77 14.50 1000 1000 40 -15899.8 0.95 24d22 9123 mái C15 TH12_1_CB 125.04 5.99 1.66 800 800 40 -32227.3 1.24 24d20 7540 tum C15 TH15_1_DB 593.61 22.62 79.58 800 800 40 -29751.9 1.24 24d20 7540
1 C15 TH10_1_CB 10563.19 2.29 16.31 1000 1000 40 -16236.8 0.95 24d22 9123 mái C16 TH4_1_CB 104.47 61.25 117.46 800 800 40 1363.7 1.24 24d20 7540 tum C16 TH14_1_DB 118.14 148.92 58.95 800 800 40 498.8 1.24 24d20 7540
Tầng Pỉer Tổ hợp P Mx My Cx Cy a As μ Chọn thép Asc
(kN) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) % (mm 2 )
1 C16 TH4_1_CB 516.79 154.67 94.00 1000 1000 40 -18843.1 0.95 24d22 9123 tum C28 TH15_1_DB 300.8435 116.6398 133.1077 800 800 40 2212.338 1.51 20d18 5089
1 C28 TH11_1_CB 7852.367 12.2275 107.7148 1000 1000 40 -6698.36 1.25 20d22 7603 mái C7 TH13_1_CB 123.7384 10.806 125.0067 800 800 40 864.4474 1.24 24d20 7540 tum C7 TH3_1_CB 590.8585 472.8291 177.642 800 800 40 4208.601 1.24 24d20 7540
Tầng Pỉer Tổ hợp P Mx My Cx Cy a As μ Chọn thép Asc
(kN) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) % (mm 2 )
1 C7 TH10_1_CB 10428.24 135.072 113.7542 1000 1000 40 -16671.1 0.95 24d22 9123 mái C6 TH12_1_CB 128.0719 10.7734 93.335 800 800 40 532.5293 1.24 24d20 7540 tum C6 TH12_1_CB 600.571 478.5085 169.198 800 800 40 4144.011 1.24 24d20 7540
1 C6 TH11_1_CB 10384.31 131.4615 114.3612 1000 1000 40 -16812.5 0.95 24d22 9123 mái C5 TH5_1_CB 106.0496 62.9114 79.0902 800 800 40 991.9234 1.24 24d20 7540 tum C5 TH5_1_CB 505.5133 182.5879 99.5092 800 800 40 871.7296 1.24 24d20 7540
Tầng Pỉer Tổ hợp P Mx My Cx Cy a As μ Chọn thép Asc
(kN) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) % (mm 2 )
1 C5 TH5_1_CB 1176.528 64.2417 144.0243 1000 1000 40 -18835.6 0.95 24d22 9123 tum C34 TH15_1_DB 291.6308 89.2016 127.1398 800 800 40 1799.165 1.51 20d18 5089
5.3.2.3 Tính toán thép đai cột:
Tính thép đai với lực cắt lớn nhất bố trí cho các cột
Lực cắt trong cấu kiến: Q lực cắt lớn nhất trong cột Q 1076.05(kN)Theo mục 8.1.3.2, TCVN 5574 – 2018: điều kiện ứng suất chính b1 b o
Lực cắt do bê tông bt o
Dạng tính toán cốt đai Q 1076.05(kN)= 207(kN)
Chọn cốt đai đường kính 8, dạng 2 nhánh
Diện tích tiết diện cốt thép đai
Theo mục 8.1.3.3.1 TCVN 5574 – 2018, điều kiện kể đến cốt thép ngang trong tính toán w sw sw b bt w q Rs A 0.25 R b
Khoảng cách cốt đai tính toán:
= Theo mục 8.1.3.3.1, TCVN 5574 – 2018, khoảng cách cốt đai lớn nhất:
= = Theo mục 10.3.4.3, TCVN 5574 – 2018: khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:
w ,ct 0 s min 0.5h ;300mm min 0.5 0.57;300 300 (mm)
Khoảng cách cốt đai thiết kế: tk w ,1 w ,tt w ,max w ,ct khangchan s =min(s ;s ;s ;s ;s ) =min(122;183.93; 208.34;300)2 (mm)
Cấu tạo cốt đai kháng chấn theo TCVN 9686 - 2012
Theo mục 5.4.3.1.2 (4), TCVN 9386 – 2012 trong các cột kháng chấn thì phải bố trí cốt đai thỏa yêu cầu chiều dài của vùng tới hạn l (tính bằng mét) được tính toán từ biểu cr thức: cr c cl l =max(h ;l / 6;0.45)=max(1;3.3 / 6;0.45) 1(m)Trong đó: hc – kích thước lớn nhất tiết diện ngang của cột hc = 600 (mm) lcl – chiều dài thông thủy của cột
Trong phạm vi vùng tới hạn: cốt đai kín và d >6 mm Khoảng cách giữa các vòng đai không vượt quá: o bL s=min(b / 2;175;8d )=min(450;175;144) 144(mm)Trong đó: bo – kích thước tối thiểu của lõi bê tông dbL – đường kính tối thiểu của các thanh cốt thép dọc
Từ các yêu cầu trên chọn bố trí: Φ8a100 vùng kháng chấn lên hai đầu mút cột Φ8a200 vùng giữa nhịp
Thiết kế vách lõi thang
Hình 5.4 Vị trí lỗi tính toán
Lõi thang được sinh viên tính toán theo phương pháp ứng suất đàn hồi
Phương pháp này chia lõi thang thành nhiều phần tử nhỏ chịu lực kéo nén đúng tâm, ứng suất coi như phân bố đều trên mặt cắt ngang của phần tử Tính toán cốt thép cho từng phần tử sau đó kết hợp lại bố trí cho cả 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
Các bước tính toán cụ thể như sau:
Bước 1: Xác định trục chính momen quán tính chính trung tâm của vách
Hình 5.5 Xác định trục chính moment quán tính
Bước 2: Chia lõi thang thành nhiều phần tử nhỏ
Hình 5.6 Chia lỗi thang thành nhiều phần từ nhỏ
Bước 3: Tính ứng suất cho từng phần tử theo kiến thức sức bền vật liệu đã học Ứng suất phân bố vào phần tử vách thứ i: x y i i i x y
N , M , M : Lần lượt là lực dọc, momen theo phương x và momen theo phương y tác dụng vào lõi thang x y
A, I , I : Diện tích, momen quán tính theo phương x và momen quán tính theo phương y của lõi thang x : Khoảng cách từ trọng tâm phần tử vách thứ i đến trọng tâm lõi thang theo phương i x
113 y : Khoảng cách từ trọng tâm phần tử vách thứ i đến trọng tâm lõi thang theo phương i y
Bước 4: Xác định nội lực trong từng phần tử i i i
i: Ứng suất phân bố trong phần tử vách thứ i
A : Diện tích phần tử vách thứ i i
Bước 5: Tính toán cốt thép dọc
Với P i 0, cấu kiện chịu nén Diện tích cốt thép chịu nén là n b b s,n sc
Với P i 0, cấu kiện chịu kéo Diện tích cốt thép chịu kéo là s,k k s
5.4.2 Kết quả tính toán thép lõi thang
Tính toán thép dọc cho vách lõi thang
Hình 5.7 Chia lỗi thang WORE1 thành 18 phần tử
Sinh viên chọn phần tử thứ 1 của lõi thang WCORE1 để tính minh họa
Bảng 5.18 Thông số vách lỗi thang WCORE1
Moment quán tính Diện tích
Bảng 5.19 Thông số phần tử vách thứ 1
Kích thước Tọa độ trọng tâm phần tử
Bảng 5.20 Thông số nội lực vách thứ 1
Phần tử Tầng Tên vách Combo TH N
Sinh viên lựa chọn trình bày phần từ 01 với tổ hợp Mxmax Ứng suất phân bố vào phần tử vách thứ 1: x y i i i x y
Nội lực phân bố vào phần tử vách thứ nhất: i i i
Diện tích cốt thép chịu nén phân phối vào vùng phải chịu nén:
Xét tỉ số, ta cần xét đến ảnh hưởng của uốn dọc
Hệ số kể đến uốn dọc :
, thỏa điều kiện Các trường hợp còn lại tính tương tự, chọn thép bố trí theo trường hợp diện tích thép lớn nhất Các phần tử còn lại tính toán và bố trí tương tự
Bảng 5.21 Xác định đặc trưng hình học lỗi thang máy
STT Bx Hx A i X G Y G X G A i Y G A i X o Y o X Y Ixo Y yo
(mm) (mm) (mm 2 ) (kN.m) (mm) (mm 2 ) (mm 2 ) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) (mm 2 )
Bảng 5.22 Kết quả tính thép vách lỗi thang
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
Tầng Phần tử TH P M x M y i P i A s n A sc μ chọn
(kN) (kNm) (kNm) (Kn/m 2 ) (kN) (mm 2 ) (mm) (mm 2 ) %
THIẾT KẾ MÓNG
Thông số địa chất
Tiêu chuẩn tính toán thống kê: TCVN 9386 – 2012, TCVN 9153 – 2012
Bảng 6.1 Thông số chỉ tiêu cơ lý
Li (m) Chỉ tiêu Số liệu thống kê
Sét pha màu nâu đỏ - nâu vàng - xám xanh trạng thái dẻo cứng - dẻo mềm
Sét lẫn sạn sỏi laterit màu nâu đỏ xám trắng, trạng thái dẻo cứng
Sét pha nặng màu xám trắng – nâu vàng, trạng thái dẻo cứng
Cát pha màu nâu hồng, nâu vàng - xám trắng - nâu đỏ
Cát pha nặng màu nâu vàng – nâu hồng – xám trắng, trạng thái nữa cứng
Sét màu nâu – nâu vàng – nâu hồng, trạng thái cứng
Bảng 6.2 Hệ số rỗng ứng với từng cấp áp lực
Tên lớp đất Hệ số rỗng ứng với từng cấp áp lực
Bảng 6.3 Phân loại đất và chỉ số SPT
Tên lớp đất Nhóm đất Tên đất Trạng thái đất NSPT
1 Đất hạt min Sét pha nhẹ Dẻo cứng 4
2 Đất hạt thô Sạn sỏi Vừa chặt 11
3 Đất hạt min Sét pha bụi nặng Dẻo cứng 5
4 Đất hạt thô Cát trung Chặt 17
5 Đất hạt min Sét pha bụi nặng Nữa cứng 31
6 Đất hạt min Sét bụi Cứng 50
Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi
6.2.1 Thông số thiết kế cọc
Bảng 6.4 Thông số thiết kế cọc khoan nhồi
Thông số Đơn vị Cột Đường kính mm 800 Đoạn đầu cọc chôn trong đài m 0.15 Đoạn đập đầu cọc m 0.6 Đoạn cọc tính sức chịu tải m 40
Chu vi tiết diện cọc u m 2.51
Số cốt thộp dọc ỉ20 Thanh 16
Thông số Đơn vị Cột
Diện tích thép dọc Ast mm2 5026
Hàm lượng cốt thép dọc μ % 1
Hình 6.1 Mặt cắt địa chất
Theo mục 8.1.2.4.3, TCVN 5574 – 2018 và mục 7.1.9 TCVN, 10304 – 2014 sức chịu tải theo vật liệu được xác định theo công thức:
cb: Hệ số điều kiện làm việc lấy bằng , = cb 0.85
cb: Hệ số kể đến phương pháp thi công, = ' cb 0.7
Rb : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông
Ab : Diện tích tiết diện ngang bê tông thân cọc
Rsc : Cường dộ chịu nén tính toán của cốt thép
As : Tổng diện tích cốt thép thân cọc
: Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh λ, theo công thức:
2 d d φ= 1.028- 0.0003456λ - 0.00554λ với d l tt λ = d , d: đường kính cọc
Chiều dài tính toán cọc: tt o ε l = l + 2 α Với: lo : Chiều dài cọc kể từ đáy đài đến cao độ san nền, lo = 0 α : Hệ số biến dạng xác định theo phụ lục A, TCVN 10304 – 2014 được xác định ε theo công thức: ε 5 p c α = kb γ EI Với: k : Hệ số tỉ lệ tra bảng A.1, TCVN 10304 – 2014 lk =3.5d 1.5+ =3.5 0.8 1.5 + =4.3(m) bp : Đường kính cọc quy ước, dp = d + 1(m) = 0.8 + 1 =1.8 (m) γc : Hệ số điều kiện làm việc, đối với cọc độc lập γc = 3
E : Hmô đun đàn hồi vật liệu làm cọc
I : Mô men quán tính tiết diện cọc
Chiều dài tính toán cọc: tt o ε
Sức chịu tải theo vật liệu:
6.2.2 Xác định sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
Sức chịu tải cọc theo cơ lý R c,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:
c: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, = c 1
cq: Hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc có kể đến trường hợp đổ bê tông dưới nước, = cq 0.9
cf: Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (Bảng 5, TCVN 10304-2014)
A : Diện tích tiết diện ngang cọc b u: Chu vi tiết diện thân cọc f : Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (Bảng 3 TCVN i
10304-2014) l : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i i qp: Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (Mục 7.2.3.2 TCVN 10304-2014)
Cường độ sức kháng mũi:
Mũi cọc cấm vào lớp đấ 5 tra bảng 7: q b 800(kN / m ) 2
Bảng 6.5 Cường độ sức kháng ma sát thân cọc theo chỉ tiêu cơ lý
Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý:
6.2.3 Xác định sức chịu tải cọc theo cường độ của đất nền
Theo phụ lục G.2 TCVN 10304-2014, công thức xác định sức chịu tải cực hạn:
c: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, = c 1
cq: Hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc có kể đến trường hợp đổ bê tông dưới nước, = cq 0.9
cf: Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (Bảng 5, TCVN 10304-2014)
A : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc b u: Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc l : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i i q : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc, được xác định như sau: b u5 SPT
C =6.25N =6.25 31 193.75 = (đất dưới mũi cọc là đất hạt mịn) b u5 c c q =C N 3.75 6 1162.5; N = =6 với cọc khoan nhồi Đối với đất hạt mịn f i = c u,i (Công thức G5, TCVN 10304 2014) Đối với đất hạt thô f i = k ' v,zi tan a ,i (Công thức G6, TCVN 10304 2014)
Bảng 6.6 Tính toán cường độ đất nền đối với đất hạt mịn
cf f i f l i i cf m m kN/m 2 kN/m 2 kN/m
Bảng 6.7 Tính toán cường độ đất nền đối với đất hạt mịn
Sức chịu tải theo cường độ đất nền: c,u _ 2 b b i i
6.2.4 Xác định sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT
Theo phụ lục G.3.2 TCVN 10304-2014, sức chịu tải của cọc xác định theo viện kiến trúc Nhật Bản:
c: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, = c 1
cq: Hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc có kể đến trường hợp đổ bê tông dưới nước, = cq 0.9
cf: Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (Bảng 5, TCVN 10304-2014)
A : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc b u: Chu vi tiết diện ngang của bê tông thân cọc l : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i i q : Cường độ sức kháng cắt của đất dưới mũi cọc, được xác định như sau: b u5 SPT
C =6.25N =6.25 31 193.75 = (đất dưới mũi cọc là đất hạt mịn) b u5 c c q =C N 3.75 6 1162.5; N = =6 với cọc khoan nhồi f : Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất dính thứ i trên thân cọc mục G2.2 i Đối với đất hạt thô f i =3.33N si Đối với đất hạt mịn f i = p L f c ui
Bảng 6.8 Tính toán cường độ sức kháng cắt trung bình theo thí nghiệm SPT
Bảng 6.9 Sức chịu tải theo chỉ số SPT đất nền đối với đất hạt mịn
6.2.5 Xác định sức chịu tải thiết kế cọc và bố trí cọc
Sức chịu tải thiết kế
Bảng 6.10 Tổng hợp tính toán sức chịu tải của cọc
Phương pháp xác định Rc,u (kN)
Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 8994.8
Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 8188.9
Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 6741.4
Sức chịu tải nhỏ nhất của cọc theo các chỉ tiêu Rc,k 6741.4
Theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014, Sức chịu tải thiết kế được tính theo điều kiện:
Nc,d: Trị tính toán tải trọng trọng nén tác dụng lên cọc
Rc,k: Trị tiêu chuẩn SCT trọng nén của cọc, R c,k =R c,u _ min
0: Hệ số điều kiện làm việc, lấy = 0 1.15 trong móng nhiều cọc
n: Hệ số tầm quan trọng của công trình, lấy = n 1.2 với công trình cấp I
k: Hệ số tin cậy của đất nền lấy như sau (đài móng đặt lên lớp đất sét chảy):
Móng có ít nhất 21 cọc: = k 1.40
Móng có từ 11 đến 20 cọc: = k 1.55
Móng có từ 6 đến 10 cọc: = k 1.65
Móng có từ 1 đến 5 cọc: = k 1.75
Xác định số lượng cọc: tt c,d n k N
Trong đó: k = ( 1.2 1.4 ), là hệ số xét đến ảnh hưởng của momen
Bảng 6.11 Sức chịu tải thiết kế theo số lượng cọc bố trí
Số lượng cọc k R c,k (kN) R c,d (kN)
Móng cọc có ít nhất 21 cọc 1.40 6741.4 4815.28
Móng cọc có 11 đến 20 cọc 1.55 6741.4 4349.29
Móng cọc có 6 đến 10 cọc 1.65 6741.4 4085.69
Móng cọc có 1 đến 5 cọc 1.75 6741.4 3852.23
Bảng 6.12 Sơ bộ số lượng cọc cho móng
K Rc,d (kN) n Số cọc chọn
Hình 6.2 Mặt bằng bố trí móng
Xác định độ cứng lò xo cọc
Kiểm tra cọc đơn theo điều kiện: min
P , P : Phản lực đầu cọc nhỏ nhất và lớn nhất
Sinh viên sử dụng phần mềm SAFE để tính toán phản lực đầu cọc Với hệ số nền được tính toán theo thí nghiệm nén hiện trường: z
N : Lực nén lên cọc đơn
Mục 7.4.2 TCVN 10304-2014, tính toán độ lún cọc đơn xuyên qua lớp đất với modun trượt G1, G2 và hệ số poisson , có thể thực hiện với điều kiện l/d > G1l/G2l>1, trong đó l là chiều dài cọc, d là đường kính cọc, theo các công thức đối với cọc treo đơn không mở rộng mũi:
N: Tải trọng thẳng đứng lên cọc, lấy bằng R a
: Hệ số được xác định theo mục 7.4.2 TCVN 10304-2014
= : Hệ số tương ứng cọc tuyệt đối (EA= )
= : Hệ số tương ứng cọc tuyệt đối với nền đồng nhất có đặc trưng G1 và 1
= : Độ cứng tương đối của cọc, đơn vị tính MN
EA : Độ cứng thân cọc chịu nén k : Hệ số được xác định theo công thức: n
2 kn =2.82 3.78− +2.18 Ứng với = + ( 1 2 ) / 2 và khi = 1
G , : Các đặc trưng được lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc
G , : Được lấy trong phạm vi bằng 0.5l, từ độ sâu l đến độ sâu 1.5l kể từ đỉnh cọc với điều kiện đất dưới mũi cọc không phải than bùn, bùn hay đất ở trạng thái chảy Cho phép lấy modun G = 0.4E0
: Hệ số poisson của đất
Theo TCVN 9351-2012, Mô đun biến dạng của từng lớp đất: a c(NSPT 6)
Trong đó: a: Hệ số, được lấy bằng 40 khi NSPT > 15, lấy bằng 0 khi NSPT < 15 c: Hệ số phụ thuộc vào loại đất Đất sét: c = 3 Đất cát mịn: c = 3.5 Đất cát trung: c = 4.5 Đất cát thô: c = 7 Đất cát lẫn sạn sỏi: c = 10 Đất sạn sỏi lẫn cát: c = 12
Tính toán hệ số nền
Bảng 6.14 Xác định hệ số poisson
Kết quả tính toán độ cứng lò xo
Tính Toán hệ số kn:
Hệ số tương ứng cọc tuyệt đối với nền đồng nhất:
= = Độ cứng tương đối của cọc:
Hệ số tương ứng cọc tuyệt đối:
Kiểm tra độ lún cọc đơn không mở rộng mũi:
= = Tính toán hệ số nền KZ
Thiết kế móng M2
Móng M1 được tính và kiểm tra với các tổ hợp tải trọng ở chương 2
Bảng 6.15 Nội lực tính toán móng M2
N (kN) Mx (kNm) My (kNm)
Hình 6.3 Mặt bằng bố trí móng
6.4.1 Kiểm tra điều kiện phản lực đầu cọc
Hình 6.4 Kết quả phản lực đầu cọc móng 16 c,d min
→Thỏa điều kiện phản lực đầu cọc
6.4.2 Kiểm tra ổn định nền móng cọc
6.4.2.1 Xác định khối móng quy ước
Hình 6.5 Khối móng quy ước Bảng 6.16 Kết quả tính toán tb và ' tb móng
Bảng 6.17 Kết quả tính toán khối móng qui ước
Thông số Tên Đơn vị Giá trị
Khoảng cách từ mép ngoài cọc đến mép ngoài cọc D m 0.4
Chiều dài khối móng qui ước Lqu =(Ld−2D)+2Ltt ,ctan(tb/ 4) m 10.55 Chiều rộng khối móng qui ước Bqu =(Bd−2D)+2Ltt ,ctan(tb / 4) 10.55 Chiều cao khối móng qui ước Hqu =Lc,tt +Hm m 2 41.25 Diện tích khối móng quy ước Squ =BquLqu kN 111.302 Trọng lượng cọc Wcoc = n AcLc,tt tb kN 1972.92
Trọng lượng đài móng W dai =S dai H m tb 800
Trọng lượng đất dat qu qu coc dai tb ' tb tb
= − − kN 48380.33 Trọng lượng khối móng quy ước W qu = W coc + W dai + W dat kN 51153.25
6.4.3 Kiểm tra điều kiện áp lực dưới đáy móng quy ước
Bảng 6.18 Kết quả áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng qui ước
Thông số Tên Đơn vị Giá trị
Lực dọc N tại đáy móng quy ước tc tc dqu qu
Moment theo phương X tại đáy khối móng quy ước tc x ,dqu
Moment theo phương Y tại đáy khối móng quy ước tc y,dqu
Moment kháng uốn theo phương X
Moment kháng uốn theo phương Y
195.84 Áp lực lớn nhất tc tc tc dqu x,dqu y,dqu max qu x y
524.58 Áp lực nhỏ nhất tc tc tc dqu x,dqu y,dqu min qu x y
524.17 Áp lực trung bình ptp =(pmax +pmin) / 2 kN/ m 2 524.38
Theo mục 4.6.9, TCVN 9362 – 2012 áp lực trung bình tác dụng lên nền ở dưới đáy móng do các tải trọng gây ra không vượt quá áp lực tính toán R tác dụng lên nền:
II tc m II f II II II 0
Bảng 6.19 Kết quả tính toán áp lực tiêu chuẩn nền
Thông số Tên Đơn vị Giá trị
Hệ số điều kiện làm việc m 1 - 1.2
Hệ số điều kiện làm việc m 2 - 1
Hệ số độ tin cậy k tc - 1.1
Hệ số không thứ nguyên A - 0.281
Hệ số không thứ nguyên B - 2.126
Hệ số không thứ nguyên D - 4.642
Cạnh bé đáy móng, móng tròn Bm = Squ m 10.56
Dụng trọng dưới đáy móng II kN/ m 3 11.1 Áp lực D f II * kN/ m 2 445.19 Áp lực h 0 II * kN/ m 2 21.55
Lực dính đơn vị dưới đáy móng c II kN/ m 2 29.4 Áp lực tiêu chuẩn nền R II kN/ m 2 1193.63
Kiểm tra điều kiện áo lực dưới đáy móng: max II min tb II
6.4.4 Kiểm tra điều kiện lún của móng
Theo mục C.1.6 TCVN 9362-2012, Độ lún nền móng theo phương pháp cộng lớp xác định theo công thức: n i i
S : Độ lún cuối cùng của móng n : Số lớp chia theo độ sâu của tầng chịu nén của nền
: Hệ số không thứ nguyên, =0.8 h : Chiều dày lớp đất thứ i i
E : Modun biến dạng của lớp đất thứ i i
