6.6. Kiểm tra ổn định tổng thể cơng trình
6.6.1. Kiểm tra chuyển vị đỉnh
Theo TCVN 5574-2014, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhă cao tầng đối với kết cấu khung - vâch khi phđn tích theo phương phâp đăn hồi phải thoả mên điều kiện:
[] = = =64,866 (mm).
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Hình 6.7 Chuyển vị đỉnh theo phương X
Hình 6.8 Chuyển vị đỉnh theo phương Y
Kết luận: Chuyển vị đỉnh công trình theo hai phương X,Y nằm trong giới hạn cho
phĩp.
6.6.2. Kiểm tra chuyển vị lệch tầng
Theo TCVN 5574-2018, chuyển vị ngang tại mỗi tầng tầng đối với kết cấu qui định tại bảng M.4.
Bảng 6.18: Bảng kiểm tra chuyển vị lệch tầng
6.6.3. Kiểm tra ổn định lật
Theo TCVN 198-1997, nhă cao tầng bí tơng cớt thĩp có tỷ lệ chiều cao chia chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chống lật.
Tỷ lệ momen gđy lật do tải trọng ngang phải thoả điều kiện: MCL 1.5MGL
Trong đó:
+ MCL lă momen chống lật công trình. + MGL lă momen gđy lật của công trình.
Công trình có chiều cao 47.95(m), bề rộng 16 (m). Ta có nín khơng cần kiểm tra điều kiện ổn định chớng lật cho cơng trình
6.7. Tính tơn dầm khung trục 16.7.1. Nội lực tính tơn 6.7.1. Nội lực tính tơn
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phòng cho thuí Techcombank Cần Thơ
- Tại mỗi tiết diện có hai giâ trị Mmax ,Mmin. - Cốt thĩp chịu moment đm dùng Mmin để tính. - Cớt thĩp chịu moment dương dùng Mmax để tính. - Nội lực dầm khung được cho trong phụ lục 1. * Vật liệu:
- Bí tông B25: Rb = 14,5 (MPa); Rbt = 1,05(MPa); Eb = 30.103(MPa). - Cốt thĩp dọc chịu lực dùng AII: RS=RSC=280(MPa); RSW=225(MPa). - Cốt thĩp đai dùng AI: RS = RSW = 225(MPa).
6.7.2. Tính tơn cốt thĩp dọc a) Với tiết diện chiu momen đm
Cânh nằm trong vùng chịu kĩo nín ta tính tơn với tiết diện chữ nhật 30x70cm đặt cớt đơn.
Giả thiết trước chiều dăy của lớp bítơng bảo vệ a Tính:
αm= M Rb.b.h02
+ Nếu αm≤αR : thì tính ζ=0,5.[1+√1−2.αm]
Diện tích cớt thĩp u cầu:
ASTT= M
RS.ζ.h0(cm
2
)
+ Nếu αm>αR : thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền nĩn của
bítơng hoặc đặt cớt kĩp.
b) Với tiết diện chịu momen dương
Cânh nằm trong vùng chịu nĩn nín ta tính tơn với tiết diện chữ T.
Bề dăy cânh >0,1h nín bề rộng mỗi bín cânh , tính từ mĩp bụng dầm không được lớn hơn 1/6 nhịp cấu kiện vă lấy không lớn hơn 1/2 khoảng câch câc dầm dọc.
Xâc định vị trí trục trung hoă:
Trong đó: : bề rộng cânh chữ T : : bề dăy cânh.
Mf: giâ trị mômen ứng với trường hợp trục trung hoă đi qua mĩp dưới của cânh.
+ Nếu M ¿ Mf thì trục trung hoă qua cânh, việc tính tơn như đối với tiết diện
chữ nhật xh.
+ Nếu M > Mf thì trục trung hoă qua sườn.
Tính :
Nếu αm≤αR : thì từ αm tra phụ lục ta được ξ
Diện tích cớt thĩp u cầu:
Nếu αm>αR : thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kĩp.
+ Kiểm tra hăm lượng cốt thĩp. μmin ¿
μt= AS
bho ¿ μma x .
Hợp lí: 0,8% ¿ μt ¿ 1,5%.Thơng thường với dầm lấy μmin =0,15%.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Hình 6.9 Tính tơn chọn thĩp6.7.3. Tính tơn cốt thĩp ngang TCVN 5574-2018 6.7.3. Tính tơn cốt thĩp ngang TCVN 5574-2018
a) Tính tơn cấu kiện bí tơng cớt thĩp theo dải BT giữa câc tiết diện nghiín Điều kiện: Q
Trong đó:
Q lă lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện;
b1 lă hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thâi ứng suất
của bí tơng trong dải nghiíng, lấy bằng 0,3.
Khi điều kiện trín khơng thoả mên thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bítơng.
Điều kiện: Q (*) Trong đó:
Q lă lực cắt trín tiết diện nghiíng với chiều dăi hình chiếu C lín trục dọc
cấu kiện, được xâc định do tất cả câc ngoại lực nằm ở một phía của tiết diện nghiíng đang xĩt; khi đó, cần kể đến tâc dụng nguy hiểm nhất của tải trọng trong phạm vi tiết diện nghiíng;
Qb lă lực cắt chịu bởi bí tơng trong tiết diện nghiíng;
Qsw lă lực cắt chịu bởi cớt thĩp ngang trong tiết diện nghiíng
Lực cắt Qb được xâc định theo công thức:
nhưng không lớn hơn 2,5Rbt bh0 vă không nhỏ hơn 0,5Rbt bh0,
Trong đó b 2 lă hệ số, kể đến ảnh hưởng của cớt thĩp dọc, lực bâm dính vă đặc
điểm trạng thâi ứng suất của bí tơng nằm phía trín vết nứt xiín, lấy bằng 1,5.
Lực cắt Qsw đới với cốt thĩp ngang nằm vuông góc với trục dọc cấu kiện được xâc định theo công thức
Qsw sw qswC
sw lă hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dăi hình chiếu của tiết diện nghiíng C,
qsw lă lực trong cớt thĩp ngang trín một đơn vị chiều dăi cấu kiện, được xâc định theo công thức:
Cần tiến hănh tính tơn đới với một loạt tiết diện nghiíng, nằm dọc theo chiều dăi cấu kiện, với chiều dăi nguy hiểm nhất của hình chiếu tiết diện nghiíng C. Khi đó, chiều dăi hình chiếu C trong công thức lấy không nhỏ hơn h0 vă không lớn hơn 2h0.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Cho phĩp tính tơn câc tiết diện nghiíng theo điều kiện mă không cần xem xĩt câc tiết diện nghiíng khi xâc định lực cắt do ngoại lực:
Trong đó:
Q1: lă lực cắt trong tiết diện thẳn góc do ngoại lực
Khi tiết diện thẳng góc, mă trong đó kể đến lực cắt Q1, nằm gần gối tựa ở khoảng câch a nhỏ hơn 2,5h0, thì tính tơn theo điều kiện với việc nhđn giâ trị Qb,1 đê được xâc định theo công thức với hệ số bằng 2,5 (a /ho), nhưng lấy giâ trị Qb,1 không lớn hơn 2,5Rbt bh0 .
Khi tiết diện thẳng góc, mă trong đó kể đến lực cắt Q1, nằm ở khoảng câch a nhỏ hơn h0, thì tính tơn theo điều kiện với việc nhđn giâ trị Qsw,1 đê được xâc định theo công thức với hệ số bằng a /h0 .
6.7.4. Bố trí cốt thĩp
- Cớt thĩp dầm sau khi tính ra được bớ trí tuđn theo câc u cầu cấu tạo của cấu kiện chịu ́n.
- Việc cắt, ́n, neo cớt thĩp cũng tuđn theo câc u cầu cấu tạo như qui định. - Khi hăm lượng cốt thĩp μt < μmin . Lấy As = μmin .bho.
6.8. Tính tơn cột khung trục 1
6.8.1. Nội lực tính tơn vă tổ hợp nội lực cột
Mỗi phần tử được tính tơn tại hai mặt cắt đầu cột vă chđn cột. Do sự lăm việc không gian của cột nín ta cần xâc định câc cặp nội lực sau dễ tính thĩp:
|Mmaxx |; Mtuy;Ntu Mtux;|Mmaxy |; Ntu
Mtux ; Mtuy; Nmax
6.8.2. Vật liệu
- Bí tơng B25: Rb = 14,5 (MPa); Rbt = 1,05(MPa); Eb = 30.103(MPa). - Cốt thĩp dọc chịu lực dùng AIII: RS=RSC=365(MPa); RSW=365(MPa). - Cốt thĩp đai dùng AI: RS = RSW = 225(MPa).
6.8.3. Tính tơn cốt thĩp dọc * Ngun tắc tính tơn:
Dùng phương phâp gần đúng dựa trín việc biến đổi trường hợp nĩn lệch tđm xiín thănh nĩn lệch tđm phẳng tương đương để tính cớt thĩp.
Xĩt tiết diện có câc cạnh Cx, Cy
Điểm đặt tải eax Cx Cy Mx My eay
Hình 6.10 Sơ đồ tính tơn cộtĐiều kiện để âp dụng phương phâp năy lă: Điều kiện để âp dụng phương phâp năy lă:
+ 0,5 ¿
Cx
Cy≤2 (tất cả câc cột đều thỏa mên)
Cốt thĩp được đặt theo chu vi, phđn bớ đều hoặc mật độ cớt thĩp trín cạnh b có thể lớn hơn.
Tiết diện chịu lực nĩn N, mômen uốn Mx, My, độ lệch tđm ngẫu nhiín eax, eay. Sau khi xĩt ́n dọc theo 2 phương, tính được hệ sớ x, y Mômen đê gia tăng Mx1; My1.
Tuỳ theo tương quan giữa giâ trị Mx1, My1 với câc kích thước câc cạnh mă đưa về một trong hai mơ hình tính tơn (theo phương X hoặc Y).
Mơ hình Theo phương X Theo phương Y
Điều kiện y y x x C M C M 1 1 x x y y C M C M 1 1
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Kí hiệu
h = Cx; b = Cy h = Cy; b = Cx M1 = Mx1; M2 = My1 M1 = My1; M2 = Mx1
ea = eax + 0,2.eay ea = eay + 0,2.eax Giả thiết chiều dăy lớp đệm a, tính h0 = h-a; Z = h-2a
Chuđ̉n bị câc số liệu Rb, Rs, Rsc, R như đối với trường hợp nĩn lệch tđm phẳng. Tiến hănh tính tơn theo trường hợp đặt cớt thĩp đới xứng.
Xâc định x1: x1 =
N Rb.b
Xâc định hệ số chuyển đổi m0
Khi x1≤h0 thì m0=1−0,6 .x1
h0
Khi x1>h0 thì m0 = 0,4.
Tính mơmen tương đương (đổi nĩn lệch tđm xiín ra nĩn lệch tđm phẳng).
M=M1+m0.M2.h
b
Độ lệch tđm e1=
M
N . Với kết cấu siíu tĩnh e0 = max(e1,ea)
e = e0 +
h
2 - a
Tính tơn độ mảnh theo hai phương λx=
lox ix ;
λ=max(λx; λy)
Dựa văo độ lệch tđm e0 vă giâ trị nĩn giâ trị x1 để phđn biệt câc trường hợp tính tơn.
Trường hợp 1: Nĩn lệch tđm rất bĩ khi ε=
e0 h0≤0,30 tính tơn gần như nĩn đúng tđm. Hệ sớ ảnh hưởng độ lệch tđm γe : γe= 1 (0. 5−ε).(2+ε) Hệ số uốn dọc phụ thím khi xĩt nĩn đúng tđm:
ϕe=ϕ+(1−ϕ).ε
0,3
Khi ≤ 14 lấy = 1; khi 14< < 104 thì lấy theo công thức:
= 1,028 – 0,00002882 – 0,0016 Diện tích toăn bộ cớt thĩp Ast:
Ast≥
γe.N
ϕe −Rbbh Rsc−Rb
Trường hợp 2: Khi ε=
e0
h0>0,30 đồng thời x1>R.h0 tính tơn theo trường hợp nĩn lệch tđm bĩ.
Xâc định chiều cao vùng nĩn:
x=(ξR+ 1−ξR 1+50 .ε02).h0
Trong đó: ε0=
e0 h
Diện tích toăn bộ cớt thĩp Ast:
Ast=
N.e−Rbbx(h0−x
2)
k.RSC.Z
Trong đó: k = 0,4 lă hệ số xĩt đến trường hợp cốt thĩp đặt toăn bộ. Trường hợp 3: khi ε=
e0
h0>0,30 đồng thời x1 ≤ R.h0 tính tơn theo trường hợp nĩn lệch tđm lớn.
Diện tích toăn bộ cớt thĩp Ast:
Ast=N.(e+0,5x1−h0)
k.RS.Z
Trong đó: k = 0,4 lă hệ số xĩt đến trường hợp cớt thĩp đặt toăn bộ. Khi tính được cớt thĩp, tính hăm lượng cớt thĩp:
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Trong đó: μmin lấy theo độ mảnh λ=
l0
r cho theo bảng sau (theo TCXDVN 356- 2005):
`<17 17÷35 35÷83 >83
0,05 0,1 0,2 0,25
μmax : khi cần hạn chế việc sử dụng quâ nhiều thĩp người ta lấy μmax =3%. Để
đảm bảo sự lăm việc chung giữa thĩp vă bítơng thường lấy μmax =6%. 6.8.4. Tính tơn cốt đai
Kiểm tra điều kiện : Qmax<0,6.Rbt.b.h0 thì bí tơng đủ khả năng chịu cắt nín cớt đai đặt theo cấu tạo.
Trong đó:
Rbt cường độ chịu kĩo của bí tơng
Kiểm tra với cột có lực cắt lớn nhất khung trục 1 ứng với tiết diện tương ứng với nó.
Qmax=293,55 (kN) <0,6.Rbt.b.h0
Do đó tất cả câc cột khung trục 1 đều đặt cớt đai theo cấu tạo 8200 6.8.5. Bố trí cốt thĩp cột
Sau khi tính tơn được cớt thĩp, ta tiến hănh chọn thĩp vă bớ trí.Việc bớ trí thĩp cột tuđn theo câc u cầu cấu tạo cớt thĩp của cấu kiện chịu nĩn.
Một sớ u cầu trong cấu tạo khâng chấn :
Yíu cầu về cốt thĩp dọc:
Phải bớ trí ít nhất một thanh trung gian giữa câc thanh thĩp ở góc dọc theo mỗi mặt cột để bảo đảm tính toăn vẹn của nút dầm-cột.
Câc vùng trong khoảng câch lcr kể từ cả hai tiết diện đầu mút của cột khâng chấn chính phải được xem như lă câc vùng tới hạn.
Hăm lượng cớt thĩp từ u cầu đảm bảo độ dẻo kết cấu cục bộ chịu tải trọng động đất theo TCVN 9386-2012:
+ Hăm lượng cốt thĩp vùng kĩo tới thiểu dọc theo chiều dăi dầm chính:
r l0 min
fctm = 2.6 - cường độ chịu kĩo trung bình của bí tơng B30 ở tuổi 28 ngăy (Mpa) được quy đổi theo tiíu chuđ̉n Eurocode 2.
fyk = 390 - giâ trị giới hạn chảy của cốt thĩp AIII (MPa).
+ Hăm lượng cốt thĩp của vùng kĩo không được vượt quâ giâ trị max:
- Hăm lượng cốt thĩp vùng nĩn của dầm. - Hệ số dẻo kết cấu khi uốn, với
- Giâ trị thiết kế của biến dạng cốt thĩp chịu kĩo tại điểm chảy dẻo.
Cường độ tính tơn chịu nĩn của bí tơng 28 ngăy.
- Cường độ chịu nĩn đặc trưng của bí tơng mẫu hình trụ ở tuổi 28 ngăy.
- Giới hạn chảy thiết kế của cớt thĩp.
u cầu với cốt thĩp ngang:
Theo mục 5.4.3.1.2 (TCVN 9386-2012), trong câc dầm khâng chấn chính, phải bớ trí cớt đai thỏa câc yíu cầu:
+ Đường kính dbw của câc thanh cớt đai (tính bằng mm) khơng được nhỏ hơn 6. + Cớt đai đầu tiín được đặt câch tiết diện mút dầm khơng quâ 50 mm.
+Khoảng câch s của câc vịng đai (tính bằng mm) khơng được vượt quâ: . Trong đó:
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
hw - chiều cao dầm.
- đường kính thanh cớt đai
- đường kính thanh cớt dọc nhỏ nhất Cớt đai đầu tiín được đặt câch mút dầm khơng q 50 (mm). - Bảng tính cớt thĩp dầm trục 1: Phụ lục 4, bảng 5.
CHƯƠNG 7. TÍNH TƠN MĨNG KHUNG TRỤC 1
7.1. Điều kiện địa chất cơng trình7.1.1. Địa tầng khu đất 7.1.1. Địa tầng khu đất
Theo kết quả khảo sât thì đất nền gồm câc lớp đất khâc nhau. Do độ dốc câc lớp nhỏ, chiều dăy khâ đồng đều nín một câch gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dăy vă cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình.
Địa tầng được phđn chia theo thứ tự từ trín x́ng dưới như bảng 7.1 Địa tầng được phđn chia theo thứ tự từ trín x́ng như sau:
Bảng 7.1: Chỉ tiíu cơ lý của câc lớp đất
Lớp Tín đất chiều dăy (m) γtn g/cm3) γc (g/cm3) W (%) Wnh (%) Wd (%) N30 φ Cii (kG/cm2) a (cm2/kG) E (kG/cm2) 1 Đất sĩt - sĩt pha trạng thâi chảy 19.2 1.76 1.26 40.3 43.5 25.5 2 6 0.089 0.080 24 2 Đất sĩt trạng thâi nửa cứng 10.5 1.96 1.56 25.6 38.7 22.3 16 23 0.265 0.025 167 3 Đất sĩt pha trạng thâi dẻo cứng đôi chỗ dẻo mền 15.2 1.93 1.51 27.7 36.2 21.7 11 17 0.204 0.35 113 4 Đất cât pha 5.5 1.93 1.60 20.9 23.4 18.9 16 30 0.044 0.035 120 5 Cât hạt mịn trạng thâi chặt vừa 3.8 1.51 1.31 24 31 175 6 Cât hạt mịn trạng thâi chặt 8 1.51 1.32 47 38 226
CẤU TẠO ĐỊA CHẤT
7.1.2. Đânh giâ nền đất
a) Lớp đất 1: Đất sĩt - sĩt pha trạng thâi chảy, chiều dăy 19.2 m
Hệ số nĩn lún: 0.001(cm2/kg)<a=0.080(cm2/kg)<0.1(cm2/kg) → đất có tính nĩn lún vừa.
Mođun biến dạng: E=2.4MPa<10MPa đất yếu
⇒ Lớp 1 lă đất sĩt - sĩt pha trạng thâi chảy, thuộc đất đ̉m, có khả năng chịu tải yếu, tính năng xđy dựng yếu, biến dạng lún vừa. Do đó không thể lăm nền cho công trình được.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Bảng 7.2: Bảng tính câc hệ sớ đất lớp 1
TT Chỉ tiíu Ký hiện Đơn vị Gía trị
1 Chiều dăy m 19.2 2 Độ đ̉m tự nhiín W % 40.3 3 Dung trọng tự nhiín γtn g/cm3 1.76 4 Dung trọng khô γc g/cm3 1.26 5 Tỷ trọng Δ g/cm3 2.64 6 Hệ số rổng e 1.106