Đồ án Khu đô thị Mỹ Đình - Mễ Trì - Huyện Từ Liêm - Tp Hà Nội

C¸c lùc c¾t ë ch©n c«ng tr×nh b»ng nhau. C¸c m«men uèn ë ch©n c«ng tr×nh b»ng nhau. §éng n¨ng cña hai hÖ thùc vµ hÖ t­¬ng ®­¬ng trong d¹ng dao ®éng k b»ng nhau. §èi víi hÖ c«ng tr×nh n bËc tù do, lùc c¾t ë ch©n c«ng tr×nh qua c¸c lý thuyÕt tÝnh to¸n ®· biÕt, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc : Trong ®ã : mi : Khèi l­îng tõng phÇn tham gia dao ®éng. uik : ChuyÓn vÞ cña khèi l­îng mi trong d¹ng dao ®éng k. Trong m« h×nh c¬ häc t­¬ng ®­¬ng mét bËc tù do, lùc c¾t ë ch©n c«ng tr×nh trong d¹ng dao ®éng k ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc : Phæ thiÕt kÕ Sd(Tk) trong hai biÓu thøc trªn lµ nh­ nhau v× chu kú dao ®éng riªng trong hai hÖ b»ng nhau. Dùa vµo ®iÒu kiÖn t­¬ng ®­¬ng n¨ng l­îng ta cã : Khèi l­îng h÷u hiÖu mk ( hay khèi l­îng cña hÖ t­¬ng ®­¬ng ) cã thÓ x¸c ®Þnh trùc tiÕp qua khèi l­îng toµn bé c«ng tr×nh b»ng hÖ sè t­¬ng ®­¬ng Nh­ vËy, theo ph­¬ng ph¸p Ph©n tÝch phæ ph¶n øng d¹ng dao ®éng, ph¶i xÐt tíi tÊt c¶ c¸c d¹ng dao ®éng cã hÖ sè t­¬ng ®­¬ng hoÆc . V× tÝnh theo s¬ ®å kh«ng gian nªn ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn nµy cho c¶ hai ph­¬ng chÝnh X vµ Y. Sau khi tÝnh to¸n víi c¸c d¹ng dao ®éng cÇn thiÕt, tiÕn hµnh tæ hîp c¸c d¹ng dao ®éng nh­ sau : Khi tÊt c¶ c¸c d¹ng dao ®éng cÇn thiÕt ®­îc xem lµ ®éc lËp víi nhau th× gi¸ trÞ lín nhÊt EE cña hÖ qu¶ t¸c ®éng ®éng ®Êt cã thÓ lÊy b»ng: Trong ®ã: EE HÖ qu¶ t¸c ®éng ®éng ®Êt ®ang xÐt (lùc, chuyÓn vÞ,...) EEk Gi¸ trÞ cña hÖ qu¶ t¸c ®éng ®éng ®Êt do d¹ng dao ®éng k g©y ra Ph¶n øng ë hai d¹ng dao ®éng j vµ k (kÓ c¶ c¸c d¹ng dao ®éng tÞnh tiÕn vµ xo¾n) cã thÓ xem lµ ®éc lËp víi nhau, nÕu c¸c chu kú Tj vµ Tk tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: Tj £ 0,9 . Tk T¸c ®éng ®éng ®Êt theo ph­¬ng ngang ®­îc xÐt b»ng c¸ch ®Æt c¸c lùc ngang Fik vµo tÊt c¶ c¸c tÇng: Trong ®ã: Fik: Lùc ngang t¸c dông t¹i tÇng thø i do d¹ng dao ®éng k g©y ra. Fbk : Lùc c¾t ®¸y do d¹ng dao ®éng k g©y ra. uik : ChuyÓn vÞ cña c¸c khèi l­îng mi trong d¹ng dao ®éng k. Lùc c¾t ®¸y Fbk x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Fbk = Sd (Tk) . mk Trong ®ã : Sd (Tk) Tung ®é cña phæ thiÕt kÕ t¹i chu kú Tk. mk Khèi l­îng h÷u hiÖu øng víi d¹ng dao ®éng k . Theo ph­¬ng ph¸p Ph©n tÝch phæ ph¶n øng d¹ng dao ®éng nªn lùc c¾t ®¸y Fbk dïng ®Ó tÝnh to¸n lµ lùc c¾t ®¸y tæ hîp tõ c¸c d¹ng dao ®éng cÇn thiÕt. §èi víi c¸c thµnh phÇn n»m ngang cña t¸c ®éng ®éng ®Êt, phæ thiÕt kÕ Sd(T) ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c biÓu thøc sau: Trong ®ã : ag : Gia tèc nÒn thiÕt kÕ trªn nÒn lo¹i A (ag = gI. agR). TB : Giíi h¹n d­íi cña chu kú, øng víi ®o¹n n»m ngang cña phæ ph¶n øng gia tèc. TC : Giíi h¹n trªn cña chu kú, øng víi ®o¹n n»m ngang cña phæ ph¶n øng gia tèc. TD : Gi¸ trÞ x¸c ®Þnh ®iÓm b¾t ®Çu cña phÇn ph¶n øng dÞch chuyÓn kh«ng ®æi trong phæ ph¶n øng. S : HÖ sè nÒn. q  : HÖ sè øng xö. b : HÖ sè øng víi cËn d­íi cña phæ thiÕt kÕ theo ph­¬ng n»m ngang, b= 0,2. agR : §Ønh gia tèc nÒn tham chiÕu trªn nÒn lo¹i A. gI : HÖ sè tÇm quan träng cña c«ng tr×nh. 4.1.Thµnh phÇn t¶i träng ®éng ®Êt theo ph­¬ng Ox : - Sè dao ®éng cÇn thiÕt: TÝnh to¸n víi 5 d¹ng dao ®éng ®Çu tiªn theo ph­¬ng Ox. ( Chi tiÕt kiÓm tra xem Phô lôc “T¶I träng ®éng ®Êt” ) - Chu kú dao ®éng cña 5 d¹ng dao ®éng ®Çu tiªn theo ph­¬ng Ox: TT Mode Chu kú T (s) 1 2 2,141 2 5 0,6244 3 7 0,3065 4 10 0,1851 5 13 0,1259 DÔ thÊy c¸c dao ®éng trªn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: Tj £ 0,9 Tk do ®ã xem c¸c dao ®éng trªn lµ ®éc lËp víi nhau. v X¸c ®Þnh lùc c¾t ®¸y do ®éng ®Êt Fbk øng víi c¸c d¹ng dao ®éng :  Fbk = Sd (Tk) . mk Khèi l­îng h÷u hiÖu øng víi c¸c d¹ng dao ®éng x¸c ®Þnh nh­ sau : TT 1 0.6915 11365 2 0.1120 1839.9 3 0.0538 883.61 4 0.0260 426.61 5 0.0214 351.93 C¸c hÖ sè dïng ®Ó tÝnh to¸n : Lo¹i nÒn ®Êt S TB(s) TC(s) TD(s) A 1,0 0,15 0,4 2,0 + HÖ sè tÇm quan träng : + Gia tèc nÒn thiÕt kÕ : + X¸c ®Þnh hÖ sè øng xö q : q0 : Gi¸ trÞ c¬ b¶n cña hÖ sè øng xö, phô thuéc vµo lo¹i hÖ kÕt cÊu vµ tÝnh ®Òu ®Æn cña nã theo mÆt ®øng. kw : HÖ sè ph¶n ¸nh d¹ng ph¸ ho¹i phæ biÕn trong hÖ kÕt cÊu cã t­êng. Gi¸ trÞ c¬ b¶n cña hÖ sè øng xö, q0, cho hÖ cã sù ®Òu ®Æn theo mÆt ®øng Lo¹i kÕt cÊu CÊp dÎo kÕt cÊu trung b×nh CÊp dÎo kÕt cÊu cao HÖ khung, hÖ hçn hîp, hÖ t­êng kÐp 3,0 au/a1 4,5 au/a1 HÖ kh«ng thuéc hÖ t­êng kÐp 3,0 4,0 au/a1 HÖ dÔ xo¾n 2,0 3,0 HÖ con l¾c ng­îc 1,5 2,0 a1 vµ au ®­îc ®Þnh nghÜa nh­ sau: a1 : lµ gi¸ trÞ ®Ó nh©n vµo gi¸ trÞ thiÕt kÕ cña t¸c ®éng ®Êt theo ph­¬ng n»m ngang ®Ó trong mäi cÊu kiÖn cña kÕt cÊu sÏ ®¹t giíi h¹n ®é bÒn chÞu uèn tr­íc tiªn, trong khi tÊt c¶ c¸c t¸c ®éng kh¸c vÉn kh«ng ®æi. au : lµ gi¸ trÞ ®Ó nh©n vµo gi¸ trÞ thiÕt kÕ cña t¸c ®éng ®Êt theo ph­¬ng n»m ngang sÏ lµm cho khíp dÎo h×nh thµnh trong mét lo¹t tiÕt diÖn ®ñ ®Ó dÉn ®Õn sù mÊt æn ®Þnh tæng thÓ kÕt cÊu, trong khi tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ thiÕt kÕ cña c¸c t¸c ®éng kh¸c vÉn kh«ng ®æi. HÖ sè au cã thÓ thu ®­îc tõ ph©n tÝch phi tuyÕn tÜnh tæng thÓ . C«ng tr×nh thuéc d¹ng hÖ kÕt cÊu hçn hîp t­¬ng ®­¬ng khung, nªn lÊy: au/a1 =1,3; kw=1,0. - X¸c ®Þnh phæ thiÕt kÕ øng víi tõng d¹ng dao ®éng: + TD = 2,0 (s) < T1 = 2,141 (s) do ®ã: + TC = 0,4 (s) < T2 = 0,6244 (s) < TD = 2,0 (s) do ®ã: + TB = 0,15 (s) < T3 = 0,3065(s) < TC = 0,4 (s) do ®ã: + TB = 0,15 (s) < T4 = 0,1851 (s) < TC = 0,4 (s) do ®ã: + 0 < T5 = 0,12 (s) < TB = 0,1259 (s) do ®ã: - KÕt qu¶ x¸c ®Þnh lùc c¾t ®¸y: v Lùc ngang t¸c dông lªn c¸c tÇng øng víi tõng d¹ng dao ®éng: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “T¶I träng ®éng ®Êt” ) v Tæ hîp c¸c d¹ng dao ®éng: Lùc ngang tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: KÕt qu¶ cho trong b¶ng sau: TÇng Cèt sµn (m) Fi1 (T) Fi2 (T) Fi3 (T) Fi4 (T) Fi5 (T) Fi (T) TÇng 1 0.00 0.13 0.45 1.13 1.42 2.01 2.75 TÇng 2 4.00 1.38 4.12 9.09 9.97 12.14 18.66 TÇng 3 7.30 2.34 6.57 13.15 12.5 12.46 23.09 TÇng 4 10.60 3.85 10.07 17.77 13.6 9.08 26.45 TÇng 5 13.90 5.54 13.25 19.69 10.31 0.87 26.48 TÇng 6 17.20 7.33 15.76 18.33 3.62 -7.7 26.66 TÇng 7 20.50 9.04 17.08 13.57 -4.23 -11.71 26.69 TÇng 8 23.80 10.86 17.5 6.66 -10.49 -9.14 25.73 TÇng 9 27.10 12.66 16.71 -1.38 -13.03 -1.36 24.76 TÇng 10 30.40 14.4 14.74 -9.08 -10.98 7.21 26.07 TÇng 11 33.70 16.06 11.69 -14.98 -5.06 11.73 27.97 TÇng 12 37.00 17.62 7.74 -17.98 2.59 9.66 28.17 TÇng 13 40.30 18.83 3.08 -17.23 9.16 2.12 27.37 TÇng 14 43.60 20.15 -1.89 -13.19 12.36 -6.39 27.88 TÇng 15 46.90 21.34 -6.97 -6.25 10.88 -11.02 27.98 TÇng 16 50.20 22.42 -11.93 2.55 4.99 -8.88 27.48 TÇng 17 53.50 23.39 -16.58 12.01 -3.68 -0.68 31.31 TÇng m¸i 56.80 23.37 -20.07 20.32 -12.51 9.74 40.17 TÇng tum 60.80 3.43 -3.49 4.24 -3.19 3.12 7.86 4.2.Thµnh phÇn t¶i träng ®éng ®Êt theo ph­¬ng Oy: - TÝnh to¸n víi 5 d¹ng dao ®éng ®Çu tiªn. ( Chi tiÕt kiÓm tra xem Phô lôc “T¶I träng ®éng ®Êt” ) - C¸c chu kú dao ®éng t­¬ng øng: TT Mode Chu kú T (s) 1 1 2,153 2 4 0,6267 3 8 0,3058 4 11 0,1818 5 14 0,121 Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn Tj £ 0,9 Tk do ®ã xem c¸c dao ®éng trªn lµ ®éc lËp víi nhau. v X¸c ®Þnh lùc c¾t ®¸y do ®éng ®Êt Fbk øng víi c¸c dao ®éng :  - Khèi l­îng h÷u hiÖu øng víi c¸c d¹ng dao ®éng: TT 1 0.6939 11403.98 2 0.1120 1840.63 3 0.0549 902.70 4 0.0279 458.41 5 0.0242 398.08 - X¸c ®Þnh phæ thiÕt kÕ : + TD = 2,0 (s) < T1 = 2,153 (s) do ®ã: + TC = 0,4 (s) < T2 = 0,6267 (s) < TD = 2,0 (s) do ®ã: + TB = 0,15 (s) < T3 = 0,3058 (s) < TC = 0,4 (s) do ®ã: + TB = 0,15 (s) < T4 = 0,1818 (s) < TC = 0,4 (s) do ®ã: + 0 < T5 = 0,116(s) < TB = 0,121(s) do ®ã: - X¸c ®Þnh lùc c¾t ®¸y: v Lùc ngang do d¹ng dao ®éng k t¸c dông lªn c¸c tÇng: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “T¶I träng ®éng ®Êt” ) v Tæ hîp c¸c d¹ng dao ®éng: TÇng Cèt sµn (m) Fi1 (T) Fi2 (T) Fi3 (T) Fi4 (T) Fi5 (T) Fi (T) TÇng 1 0.00 0.23 0.75 1.87 2.46 3.66 4.85 TÇng 2 4.00 1.43 4.26 9.44 10.68 13.48 20.13 TÇng 3 7.30 2.37 6.61 13.29 12.99 13.27 23.89 TÇng 4 10.60 3.89 10.08 17.86 13.98 9.4 26.82 TÇng 5 13.90 5.58 13.26 19.76 10.55 0.65 26.63 TÇng 6 17.20 7.38 15.77 18.37 3.66 -8.32 26.89 TÇng 7 20.50 9.11 17.08 13.58 -4.36 -12.41 27.06 TÇng 8 23.80 10.94 17.47 6.63 -10.76 -9.62 26.02 TÇng 9 27.10 12.74 16.65 -1.47 -13.37 -1.43 24.95 TÇng 10 30.40 14.48 14.64 -9.22 -11.29 7.58 26.34 TÇng 11 33.70 16.14 11.55 -15.16 -5.26 12.37 28.36 TÇng 12 37.00 17.69 7.58 -18.16 2.58 10.28 28.50 TÇng 13 40.30 18.89 2.92 -17.38 9.34 2.44 27.58 TÇng 14 43.60 20.19 -2.02 -13.31 12.69 -6.54 28.15 TÇng 15 46.90 21.36 -7.06 -6.31 11.29 -11.6 28.42 TÇng 16 50.20 22.41 -11.95 2.58 5.32 -9.62 27.79 TÇng 17 53.50 23.35 -16.53 12.18 -3.65 -1.05 31.32 TÇng m¸i 56.80 23.3 -19.96 20.72 -13.02 10.27 40.57 TÇng tum 60.80 3.41 -3.47 4.4 -3.51 3.68 8.30 Ch­¬ng iii x¸c ®Þnh néi lùc vµ tæ hîp néi lùc khung 1. X¸c ®Þnh néi lùc khung: §Ó x¸c ®Þnh néi lùc khung ta khai b¸o tiÕp c¸c t¶i träng giã vµ ®éng ®Êt vµo s¬ ®å kÕt cÊu ®· sö dông ®Ó x¸c ®Þnh dao ®éng riªng. C¸c t¶i träng nµy ®­îc khai b¸o nh­ lùc tËp trung, t¸c dông vµo t©m cøng cña tõng tÇng. v T¶i träng giã: Gåm c¶ thµnh phÇn giã tÜnh, vµ giã ®éng, khai b¸o theo 2 ph­¬ng X, Y. Giã X = Giã ( tÜnh + ®éng ) theo ph­¬ng X Giã Y = Giã ( tÜnh + ®éng ) theo ph­¬ng Y v T¶i träng ®éng ®Êt: Khai b¸o kÕt qu¶ tæ hîp dao ®éng theo 2 ph­¬ng X, Y. 2. Thèng kª néi lùc vµ tæ hîp néi lùc: Sö dông ch­¬ng tr×nh ph©n tÝch kÕt cÊu ETABS thu ®­îc néi lùc trong c¸c phÇn tö do tõng lo¹i t¶i träng g©y ra. Cã thÓ sö dông ETABS ®Ó tæ hîp t¶I träng, nh­ng nh­îc ®iÓm lµ kh«ng ph¶n ¸nh ®­îc hÕt c¸c tr­êng hîp tæ hîp néi lùc cña tõng phÇn tö, v× vËy sö dông b¶ng tÝnh excel ®Ó tæ hîp. C«ng tr×nh cã kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña giã vµ ®éng ®Êt nªn ph¶i tæ hîp néi lùc theo 3 tr­êng hîp: Tæ hîp c¬ b¶n 1, Tæ hîp c¬ b¶n 2, vµ Tæ hîp ®Æc biÖt. Tæ hîp c¬ b¶n 1: gåm t¶i träng th­êng xuyªn, t¶i träng t¹m thêi dµi h¹n vµ mét t¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n. Khi tÝnh to¸n lÊy toµn bé t¶i träng th­êng xuyªn vµ t¶i träng t¹m thêi. Tæ hîp c¬ b¶n 2: gåm t¶i träng th­êng xuyªn, t¶i träng t¹m thêi dµi h¹n, t¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n, vµ mét trong sè c¸c t¶i träng giã. Khi tÝnh to¸n lÊy toµn bé t¶i träng th­êng xuyªn vµ t¶i träng t¹m thêi dµi h¹n, c¸c t¶i träng cßn l¹i nh©n víi hÖ sè tæ hîp b»ng 0.9. Tæ hîp ®Æc biÖt: gåm t¶i träng th­êng xuyªn víi hÖ sè 0.9, t¶i träng t¹m thêi dµi h¹n vµ ng¾n h¹n víi hÖ sè 0.8, vµ mét t¶i träng ®éng ®Êt (lÊy toµn bé) v Lùa chän c¸c cÆp néi lùc tÝnh to¸n: Trong mçi tæ hîp cÇn xÐt 5 cÆp néi lùc nguy hiÓm: + CÆp m«men Mx d­¬ng lín nhÊt, m«men My vµ lùc däc N t­¬ng øng. + CÆp m«men My d­¬ng lín nhÊt, m«men Mx vµ lùc däc N t­¬ng øng. + CÆp m«men Mx ©m lín nhÊt, m«men My vµ lùc däc N t­¬ng øng. + CÆp m«men My ©m lín nhÊt, m«men My vµ lùc däc N t­¬ng øng. + CÆp lùc däc N lín nhÊt vµ m«men Mx, My t­¬ng øng. TÝnh to¸n víi c¸c cÆp néi lùc sau: + CÆp m«men Mx cã trÞ sè lín nhÊt, m«men My vµ lùc däc N t­¬ng øng. + CÆp m«men My cã trÞ sè lín nhÊt, m«men Mx vµ lùc däc N t­¬ng øng. + CÆp lùc däc N lín nhÊt, m«men Mx vµ My t­¬ng øng. Ch­¬ng iv ThiÕt kÕ c¸c cÊu kiÖn chÝnh cña khung A. tÝnh cèt thÐp cét trôc b-b 1. Lý thuyÕt tÝnh to¸n: S¬ ®å tÝnh lµ m« h×nh khung kh«ng gian, nªn tån t¹i m«men theo c¶ hai ph­¬ng X vµ Y. V× vËy ph¶i tÝnh thÐp cho cét theo tr­êng hîp chÞu uèn lÖch t©m xiªn. Trong ph¹m vi ®å ¸n, thiÕt kÕ cét BTCT chÞu uèn lÖch t©m xiªn theo tµi liÖu cña Gs. NguyÔn §×nh Cèng, biªn so¹n theo tiªu chuÈn Anh BS 8110 phï hîp víi TCXDVN 356 – 2005. 1.1.Sè liÖu: TiÕt diÖn ch÷ nhËt c¹nh bx, by. Cèt thÐp ®Æt ®Òu theo chu vi, ®èi xøng qua hai trôc. Fa - DiÖn tÝch tiÕt diÖn toµn bé cèt thÐp. Fb - DiÖn tÝch tiÕt diÖn bª t«ng, Fb = bx´by. mt - Hµm l­îng cèt thÐp : mt = . §èi víi kÕt cÊu chÞu kh¸ng chÊn ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu: mmin = 1% £ m £ mmax = 4%. a - kho¶ng c¸ch tõ t©m cèt thÐp ®Õn mÐp tiÕt diÖn gÇn nhÊt. dx = bx - a ; dy = by - a : chiÒu cao lµm viÖc cña tiÕt diÖn theo hai ph­¬ng. l0 - chiÒu dµi tÝnh to¸n cña cét. Rn - C­êng ®é tÝnh to¸n cña bª t«ng. Ra - c­êng ®é tÝnh to¸n cña cèt thÐp. ao - HÖ sè giíi h¹n chiÒu cao vïng nÐn, lÊy phô thuéc vµo m¸c bª t«ng vµ lo¹i thÐp. N - Tæng lùc nÐn. Mx, My - M«men uèn t¸c dông trong mÆt ph¼ng song song víi c¹nh bx, by. (N, Mx, My lµ néi lùc tÝnh to¸n, lÊy theo kÕt qu¶ tæ hîp néi lùc). 1.2.XÐt ¶nh h­ëng cña uèn däc: §é m¶nh cña cét: Trong ®ã: l0: ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cét, l0= 0,7l. i: b¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn. Víi tiÕt diÖn ch÷ nhËt i = 0,288b ( hoÆc 0,288h). Cét cã ®é m¶nh lín cã thÓ bÞ uèn däc d­íi t¸c dông cña lùc nÐn N, lµm cho ®é lÖch t©m vµ m«men uèn t¨ng lªn. HÖ sè xÐt ®Õn uèn däc. Khi , lÊy . Khi , ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: Ncr: Lùc nÐn tíi h¹n. Eb: M«®un ®µn håi cña bªt«ng. J: M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn. 1.3.Ph©n biÖt tr­êng hîp tÝnh to¸n: Sau khi x¸c ®Þnh hÖ sè uèn däc theo hai ph­¬ng: m«men ®· gia t¨ng lµ: Tuú theo t­¬ng quan gi÷a gi¸ trÞ Mx1, My1 víi kÝch th­íc c¸c c¹nh mµ ®­a vÒ mét trong hai m« h×nh tÝnh to¸n: theo ph­¬ng X hoÆc theo ph­¬ng Y. Tr­êng hîp 1: ( TÝnh theo ph­¬ng X) Tr­êng hîp 2: ( TÝnh theo ph­¬ng Y) §Æt: M1 = Mx1 ; M2= My1 b= by ; b0= dy h= bx; h0 = dx §Æt: M1 =My1 ; M2=Mx1 b=bx ; b0=dx h=by ; h0 =dy KiÓm tra l¹i h0 =h-a; b0 =b-a KiÓm tra l¹i h0 = h-a; b0 = b-a 1.4.Néi lùc tÝnh ®æi: X¸c ®Þnh s¬ bé chiÒu cao vïng nÐn tÝnh ®æi: Rn: C­êng ®é tÝnh to¸n vÒ nÐn cña bªt«ng. M : M«men tÝnh ®æi M = M1 + m M2 ; m - HÖ sè chuyÓn ®æi, x¸c ®Þnh nh­ sau: - Khi x1 h0 th× - Khi x1 >h0 th× m= 0,4. 1.5.TÝnh cèt thÐp. TÝnh eo= ; ; ( trong ®ã lµ hÖ sè giíi h¹n vïng nÐn, phô thuéc Rn vµ Ra ). XÐt ba tr­êng hîp sau: v Tr­êng hîp 1 : Khi , nÐn lÖch t©m rÊt bÐ, tÝnh to¸n gÇn nh­ nÐn ®óng t©m. HÖ sè ¶nh h­ëng ®é lÖch t©m: HÖ sè uèn däc phô thªm khi xÐt nÐn ®óng t©m: Khi lÊy ; khi lÊy theo c«ng thøc: DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu: . v Tr­êng hîp 2 : Khi ®ång thêi , tÝnh to¸n theo tr­êng hîp nÐn lÖch t©m bÐ. Gi¸ trÞ x1 trªn ®©y chØ míi lµ kÕt qu¶ tÝnh s¬ bé, ph¶i tÝnh l¹ichiÒu cao vïng nÐn x. Cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc gÇn ®óng: DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu: v Tr­êng hîp 3 : Khi ®ång thêi . TÝnh theo tr­êng hîp nÐn lÖch t©m lín. 2. mét sè yªu cÇu vÒ cÊu t¹o cét kh¸ng chÊn chÝnh: Theo TCXDVN 375 – 2006. - Tæng hµm l­îng cèt thÐp däc kh«ng ®­îc nhá h¬n 1% vµ kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 4%. Trong c¸c tiÕt diÖn ngang ®èi xøng cÇn bè trÝ cèt thÐp ®èi xøng. - C¸c vïng trong kho¶ng c¸ch lcr kÓ tõ c¶ hai tiÕt diÖn ®Çu mót cña cét kh¸ng chÊn chÝnh ph¶i ®­îc xem nh­ lµ c¸c vïng tíi h¹n. Khi thiÕu nh÷ng th«ng tin chÝnh x¸c h¬n, chiÒu dµi cña vïng tíi h¹n lcr (tÝnh b»ng m) cã thÓ ®­îc tÝnh to¸n tõ biÓu thøc sau ®©y: lcr = max {hc; lcl/6; 0,45} (5.14) trong ®ã: hc kÝch th­íc lín nhÊt tiÕt diÖn ngang cña cét (tÝnh b»ng mÐt); vµ lcl chiÒu dµi th«ng thuû cña cét (tÝnh b»ng m). NÕu lcl/ hc < 3, toµn bé chiÒu cao cña cét kh¸ng chÊn chÝnh ph¶i ®­îc xem nh­ lµ mét vïng tíi h¹n vµ ph¶i ®­îc ®Æt cèt thÐp theo qui ®Þnh. - Trong ph¹m vi c¸c vïng tíi h¹n cña nh÷ng cét kh¸ng chÊn chÝnh, cèt ®ai kÝn vµ ®ai mãc cã ®­êng kÝnh Ýt nhÊt lµ 8mm, ph¶i ®­îc bè trÝ víi mét kho¶ng c¸ch sao cho b¶o ®¶m ®é dÎo kÕt cÊu tèi thiÓu vµ ng¨n ngõa sù mÊt æn ®Þnh côc bé cña c¸c thanh thÐp däc. H×nh d¹ng ®ai ph¶i sao cho t¨ng ®­îc kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn ngang do ¶nh h­ëng cña øng suÊt 3 chiÒu do c¸c vßng ®ai nµy t¹o ra. + Kho¶ng c¸ch s gi÷a c¸c vßng ®ai (tÝnh b»ng mm) kh«ng ®­îc v­ît qu¸: s = min {b0/2; 175; 8dbL} trong ®ã: b0 kÝch th­íc tèi thiÓu cña lâi bªt«ng (tÝnh tíi ®­êng trôc cña cèt thÐp ®ai) (tÝnh b»ng mm); dbL ®­êng kÝnh tèi thiÓu cña c¸c thanh cèt thÐp däc (tÝnh b»ng mm). + Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh cèt thÐp däc c¹nh nhau ®­îc cè ®Þnh b»ng cèt ®ai kÝn vµ ®ai mãc kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 200mm. 3. TÝnh cèt thÐp cét : 3.1. TÝnh cèt thÐp cét C – 1: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “ TÝnh to¸n cèt thÐp cét trôc B-B” ) Bè trÝ thÐp cét C - 1 3.2. TÝnh cèt thÐp cét C – 2: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “ TÝnh to¸n cèt thÐp cét trôc B-B” ) Bè trÝ thÐp cét C – 2 3.3. TÝnh cèt thÐp cét C – 3 trôc B – 1*: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “ TÝnh to¸n cèt thÐp cét trôc B-B” ) Bè trÝ thÐp cét C – 3 b. tÝnh cèt thÐp dÇm trôc b-b: 1. lý thuyÕt tÝnh to¸n: 1.1. TÝnh to¸n cèt däc: 1.1.1 Sè liÖu thiÕt kÕ: - VËt liÖu: + Bªt«ng m¸c 400: Rn = 1700 ( T/m2), Rk = 120 ( T/m2). + Cèt thÐp AI: Ra = Ra’ = 23000 ( T/m2), Ra® = 18000 ( T/m2). + Cèt thÐp AII: Ra = Ra’ = 28000 ( T/m2), Ra® = 22000 ( T/m2). + C¸c hÖ sè h¹n chÕ vïng nÐn cña bªt«ng: - Néi lùc tÝnh to¸n: TÝnh to¸n víi m«men d­¬ng lín nhÊt ë gi÷a nhÞp, vµ c¸c m«men ©m ë hai tiÕt diÖn ®Çu dÇm. C¸c gi¸ trÞ trªn lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc. - DÇm ®æ toµn khèi víi b¶n nªn xem mét phÇn b¶n cïng tham gia chÞu lùc víi dÇm nh­ lµ c¸nh cña tiÕt diÖn ch÷ T. Tuú theo m«men lµ d­¬ng hay ©m mµ cã kÓ hoÆc kh«ng kÓ c¸nh vµo trong tÝnh to¸n. ViÖc kÓ c¸nh vµo tham gia chÞu nÐn sÏ tiÕt kiÖm vËt liÖu h¬n. 1.1.2. TÝnh cèt däc chÞu m«men d­¬ng: - TÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ T c¸nh n»m trong vïng nÐn. ChiÒu réng c¸nh ®­a vµo trong tÝnh to¸n lµ: Trong ®ã: b: BÒ réng cña dÇm. C1: lÊy kh«ng v­ît qua trÞ sè bÐ nhÊt trong ba gi¸ trÞ sau: Mét nöa kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÐp trong cña dÇm. 1/6 nhÞp tÝnh to¸n cña dÇm. 6hc ( ë ®©y hc lµ chiÒu cao cña c¸nh, lÊy b»ng chiÒu dµy sµn). Khi hc >0,1h (h: chiÒu cao dÇm) cã thÓ t¨ng lªn thµnh 9hc. - X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ b»ng c¸ch tÝnh MC: ë ®©y h0 lµ chiÒu cao lµm viÖc cña cèt thÐp, h0 = h - a, víi a lµ líp b¶o vÖ cèt thÐp. + NÕu M £ MC: Trôc trung hoµ ®i qua c¸nh, tÝnh to¸n nh­ ®èi víi tiÕt diÖn ch÷ nhËt bc x h. + NÕu M > MC: Trôc trung hoµ ®i qua s­ên, tÝnh cèt thÐp theo tr­êng hîp vïng nÐn ch÷ T. TÝnh hÖ sè A: Khi A £ A0 tra b¶ng hoÆc tÝnh ra a theo c«ng thøc: DiÖn tÝch cèt thÐp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Khi A > A0, chøng tá tiÕt diÖn qu¸ bÐ, cÇn t¨ng kÝch th­íc råi tÝnh l¹i hoÆc tÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ T ®Æt cèt kÐp. - Sau khi tÝnh ®­îc Fa, chän thÐp vµ kiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp. Víi dÇm, mmin = 0,05%. KÝch th­íc tiÕt diÖn hîp lý khi hµm l­îng cèt thÐp n»m trong kho¶ng ( 0,6% - 1,2%). Khi m < mmin cÇn gi¶m kÝch th­íc råi tÝnh l¹i, nÕu kh«ng cÇn lÊy theo cÊu t¹o: . 1.1.3. TÝnh cèt däc chÞu m«men ©m: - C¸nh n»m trong vïng kÐo nªn bá qua. - TÝnh hÖ sè A: - Khi A £ A0 tra b¶ng hoÆc tÝnh ra g: DiÖn tÝch cèt thÐp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: NÕu A > A0, cÇn t¨ng kÝch th­íc råi tÝnh l¹i hoÆc tÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ T ®Æt cèt kÐp. - KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp nh­ phÇn trªn. v T¹i vïng nÐn, cÇn bè trÝ kh«ng d­íi mét nöa l­îng cèt thÐp ®· bè trÝ t¹i vïng kÐo ngoµi sè l­îng cèt thÐp chÞu nÐn cÇn thiÕt. 1.2. TÝnh to¸n cèt ngang: - Tr­íc hÕt cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ vÒ lùc c¾t ®Ó ®¶m b¶o bªt«ng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i trªn tiÕt diÖn nghiªng theo øng suÊt nÐn chÝnh: HÖ sè k0 = 0,35 víi bªt«ng m¸c tõ 400 trë xuèng. Khi kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn trªn cÇn t¨ng kÝch th­íc tiÕt diÖn hoÆc t¨ng m¸c bªt«ng. - Khi bªt«ng ®· tho¶ m·n ®iÒu kiÖn trªn, tiÕn hµnh kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bªt«ng theo ®iÒu kiÖn: Khi tho¶ m·n ®iÒu kiÖn nµy th× chØ cÇn ®Æt cèt ®ai, cèt xiªn theo cÊu t¹o. NÕu kh«ng tho¶ m·n th× ph¶i tÝnh cèt thÐp chÞu lùc c¾t. NÕu dÇm chÞu lùc c¾t kh«ng lín l¾m th× chØ cÇn ®Æt cèt ®ai, kh«ng cÇn ®Æt cèt xiªn. NÕu lùc c¾t lín, cã thÓ t¨ng ®­êng kÝnh cèt ®ai råi tÝnh l¹i, nÕu vÉn kh«ng tho¶ m·n th× ph¶i ®Æt cèt xiªn. - X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch cùc ®¹i gi÷a hai cèt ®ai: Chän cÊu t¹o cña cèt ®ai (f®, sè nh¸nh n, kho¶ng c¸ch u ) víi kho¶ng c¸ch u ph¶i tho¶ m·n: u ≤ umax vµ theo c¸c ®iÒu kiÖn cÊu t¹o sau: ë ®o¹n 1/4l ®Çu dÇm: - Víi h ≤ 45 cm, th× uct ≤ (h/2 ; 15cm). - Víi h > 45 cm th× uct ≤ (h/3 ; 30cm). ë ®o¹n gi÷a dÇm: uct ≤ (3h/4 ; 50cm). - Lùc c¾t cèt ®ai ph¶i chÞu: - TÝnh kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t trªn tiÕt diÖn nghiªng nguy hiÓm nhÊt: NÕu Q ≤ Q®b th× kh«ng cÇn tÝnh cèt xiªn, ng­îc l¹i ph¶i tÝnh cèt xiªn. DiÖn tÝch c¸c líp cèt xiªn ph¶i ®¶m b¶o sao cho: Trong ®ã: α lµ gãc nghiªng cña cèt xiªn so víi trôc dÇm. §Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n vµ thiªn vÒ an toµn, cho r»ng tiÕt diÖn nghiªng nguy hiÓm nhÊt lu«n c¾t qua mét líp cèt xiªn. Tõ ®ã suy ra c«ng thøc tæng qu¸t ®Ó x¸c ®Þnh diÖn tÝch líp cèt xiªn thø i lµ: v V× c«ng tr×nh thiÕt kÕ kh¸ng chÊn nªn trong c¸c dÇm kh¸ng chÊn chÝnh, viÖc bè trÝ cèt ®ai ph¶i tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu sau: §­êng kÝnh cèt ®ai kh«ng ®­îc nhá h¬n Φ8. Kho¶ng c¸ch cèt ®ai kh«ng ®­îc v­ît qu¸: Cèt ®ai ®Çu tiªn ph¶i ®­îc ®Æt c¸ch tiÕt diÖn mót dÇm kh«ng qu¸ 50mm. lcr u lcr <50mm h Cèt thÐp ngang trong vïng tíi h¹n cña dÇm Vïng tíi h¹n cña dÇm lµ nh÷ng vïng sau: + Hai lÇn chiÒu cao tiÕt diÖn dÇm ®o tõ mÆt cét vµo gi÷a dÇm. + N¬i nµo cÇn ph¶i bè trÝ cèt thÐp chÞu nÐn. 2. tÝnh cèt thÐp dÇm : 2.1. TÝnh cèt thÐp dÇm D – 4: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “ TÝnh cèt thÐp dÇm”) 2.2. TÝnh cèt thÐp dÇm D – 3: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “ TÝnh cèt thÐp dÇm”) 2.3. TÝnh cèt thÐp dÇm D-32: ( Chi tiÕt tÝnh to¸n xem Phô lôc “ TÝnh cèt thÐp dÇm”) c. thiÕt kÕ sµn tÇng ®iÓn h×nh ( tÇng 2 - tÇng 17): 1. Sµn c¨n hé: Tõ mÆt b»ng kÕt cÊu, dÔ thÊy sµn bao gåm c¶ c¸c « b¶n lo¹i dÇm vµ b¶n kª bèn c¹nh. V× vËy ph¶i tÝnh cho c¶ 2 tr­êng hîp. 1.1. TÝnh b¶n kª bèn c¹nh: TÝnh to¸n víi « b¶n cã kÝch th­íc lín nhÊt, « sµn S1: a. Sè liÖu tÝnh to¸n: Kho¶ng c¸ch néi gi÷a 2 mÐp dÇm: v NhÞp tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo tr­êng hîp c¶ hai gèi tùa liªn kÕt cøng: v ChiÒu dµy cña b¶n ®· chän s¬ bé . v T¶i träng tÝnh to¸n: - T¶i träng b¶n th©n: STT Líp g (T/m3) Dµy (m) n T¶I träng tiªu chuÈn (T/m2) T¶I träng tÝnh to¸n (T/m2) 1 G¹ch l¸t 300x300 2 0.01 1.2 0.020 0.024 2 Sµn BTCT 2.5 0.15 1.1 0.375 0.4125 3 V÷a lãt + tr¸t trÇn 1.8 0.03 1.3 0.054 0.070 Tæng céng 0.449 0.507 - Do cã t­êng ng¨n 110 x©y trùc tiÕp lªn b¶n nªn ta ph¶i kÓ thªm vµo trong tÝnh to¸n, coi t¶i träng do t­êng ng¨n t¸c dông lµ tÜnh t¶i ph©n bè ®Òu trªn toµn diÖn tÝch « b¶n mµ nã t¸c dông. Sö dông c«ng thøc quy ®æi: Trong ®ã: gt: T¶i träng trªn 1m2 t­êng ng¨n. T­êng ng¨n 110 dïng g¹ch rçng 6 lç cã khèi l­îng riªng 1800 (Kg/m3) , do ®ã: gt = 1.1x0.11x1800 = 217.8 (Kg/m2). St: DiÖn tÝch t­êng x©y trong ph¹m vi « b¶n. TÝnh s¬ bé St = 2,55x( 3,6x2+4) = 28,5 (m2). Sb: DiÖn tÝch « b¶n, Sb = 4,1x4,5 = 18,5 (m2). VËy tÜnh t¶i cña « b¶n dïng ®Ó tÝnh to¸n lµ: - Ho¹t t¶i t¸c dông lªn sµn: VËy, t¶i träng toµn phÇn: TÝnh to¸n víi d¶i b¶n réng b = 1(m), cã qb = 1030 (Kg/m). b. X¸c ®Þnh néi lùc: - B¶n lµm viÖc theo hai ph­¬ng, liªn kÕt cøng ë bèn c¹nh. - TÝnh theo s¬ ®å khíp dÎo. S¬ ®å tÝnh nh­ h×nh vÏ: §Ó ®¬n gi¶n cho thi c«ng, chän ph­¬ng ¸n bè trÝ thÐp ®Òu theo c¶ hai ph­¬ng. Ph­¬ng tr×nh x¸c ®Þnh m«men: (*) Víi tra b¶ng ta ®­îc: Thay vµo (*): c. TÝnh to¸n cèt thÐp: - VËt liÖu: + Bªt«ng m¸c 400: + ThÐp AI: - ChiÒu cao líp b¶o vÖ cèt thÐp chän a0 = 2 (cm). - TÝnh b¶n theo tr­êng hîp tiÕt diÖn ch÷ nhËt cã b=100(cm), hb = 15 (cm). c.1. TÝnh cèt thÐp chÞu m«men d­¬ng: v Theo ph­¬ng c¹nh ng¾n l1: Dù kiÕn dïng thÐp Φ8, cã fa = 0.5 (cm2). Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp lµ: . Chän thÐp v Theo ph­¬ng c¹nh dµi l2: Chän thÐp c.2. TÝnh cèt thÐp chÞu m«men ©m: v Theo ph­¬ng c¹nh ng¾n l1: Dïng thÐp Φ8, cã fa = 0.5 (cm2). Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp lµ: . Chän thÐp v Theo ph­¬ng c¹nh dµi l2: Chän thÐp 1.2. TÝnh b¶n lo¹i dÇm: TÝnh víi « b¶n S2 cã kÝch th­íc: NhÞp tÝnh to¸n: S¬ ®å tÝnh: a. T¶i träng tÝnh to¸n: TÝnh víi d¶i b¶n cã bÒ réng b = 1 (m), qb = 1030 (Kg/m). b. X¸c ®Þnh néi lùc: c. TÝnh to¸n cèt thÐp: Dïng thÐp Φ8, cã fa = 0.5 (cm2). Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp lµ: . Cèt thÐp chÞu m«men d­¬ng vµ m«men ©m ®Òu chän 2. Sµn hµnh lang: TÝnh víi « sµn S3 : NhÞp tÝnh to¸n: S¬ ®å tÝnh ( b¶n lo¹i dÇm ): a. T¶i träng tÝnh to¸n: - T¶i träng b¶n th©n: . - Ho¹t t¶i: . - T¶i träng do t­êng ng¨n: T¶i träng toµn phÇn: TÝnh to¸n víi d¶i b¶n cã bÒ réng b = 1 (m). b. X¸c ®Þnh néi lùc: c. TÝnh to¸n cèt thÐp: Dïng thÐp Φ8, cã fa = 0.5 (cm2). Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp lµ: . Chän thÐp cho m«men d­¬ng, cho m«men ©m. 3. Sµn ban c«ng: TÝnh to¸n cho « sµn cã kÝch th­íc lín nhÊt S4 : Cã : . Do ®ã tÝnh theo s¬ ®å b¶n lo¹i dÇm. NhÞp tÝnh to¸n: S¬ ®å tÝnh: a. T¶i träng tÝnh to¸n: - T¶i träng b¶n th©n: . - Ho¹t t¶i: . - T¶i träng do t­êng x©y: T¶i träng toµn phÇn: TÝnh to¸n víi d¶i b¶n cã bÒ réng b = 1 (m). b. X¸c ®Þnh néi lùc: c. TÝnh to¸n cèt thÐp: V× néi lùc nhá nªn chØ cÇn ®Æt thÐp theo cÊu t¹o. Theo ph­¬ng c¹nh ng¾n, kÐo dµi thÐp tõ c¸c sµn bªn trong ra, Theo ph­¬ng c¹nh dµi, thÐp d. thiÕt kÕ cÇu thang bé: 1. CÊu t¹o thang bé: - ChiÒu cao tÇng ht = 3,3m. - CÊu t¹o cÇu thang 2 vÕ, mçi vÕ 11 bËc, trong ®ã cã 1 bËc chiÕu nghØ, 1 bËc chiÕu tíi vµ 20 bËc th©n thang chia ®Òu cho 2 vÕ. ChiÒu cao bËc 150 (mm), chiÒu réng bËc 300 (mm). - S¬ bé chän kÝch th­íc c¸c cÊu kiÖn: + B¶n