Luận văn Khóa luận Trung tâm liên hợp Gia Cư, thương mại và khách sạn Wooshu Plaza

góc với mặt đón gió. + Mặt bằng khối nhà hình chữ nhật hình vẽ , ta xét đến 4 loại gió XA, XB, YA, YB. Dưới tác dụng của XA,XB diện truyền tải là 19.7m. Tương tự cho các đại lượng YA , YB còn lại, ta có các diện truyền tải là: 53.6m Thành phần tĩnh Giá trị tính tải phân bố trên 1đơn vị diện tích toán: wtt t = n wokc (kN/ m2) (2.4) Trong đó: w là giá trị tải gió phân bố trên diện tích W là giá trị tải gió tập trung tại cao trình sàn w0 - tải trọng gió tiêu chuẩn phân bố theo diện tích phụ thuộc vào vùng áp lực gió. Công trình được xây dựng ở TP.Hồ Chí Minh thuộc vùng áp lực gió IIA và thuộc vùng chịu ảnh hưỏng yếu của gió bão (tra theo TCXDVN 2737-1995). Do đó giá trị áp lực gió tiêu chuẩn là : w0 = 83 (daN/m2) = 0.83 (kN/m2) k - hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (Tra bảng 5 –TCXDVN 2737-1995, chọn k theo dạng địa hình A ). n =1,2 - hệ số độ tin cậy của tải trọng c = 0.8 + 0.6 = 1.4 - hệ số khí động (đối với mặt đón gió c = +0.8, đối với mặt hút gió c = -0.6 ). Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió qui về lực tập trung tại các cao trình sàn được tính bằng cách lấy giá trị phân bố trên diện tích nhân với diện tích đón gió. Giá trị tập trung tại cao trình tầng theo phương X có giá trị bằng nhau cho cả 2 khối nhà kí hiệu là WtttX, tương tự theo phương Y kí hiệu WtttY. WtttX= wtt t x Sđón gió (kN) Tầng Chiều cao tầng ht (m) Bề rộng đón gió phương X Dx (m) Bề rộng đón gió phương Y Dy (m) Cao trình sàn zj (m) Hệ số độ cao k Thành phần tĩnh Wj (KN) Phương X Phương Y trệt 4.5 19.2 53.6 1 0.540 83.58 103.91 1 3.8 19.2 53.6 5.5 0.626 69.81 86.79 2 3.8 19.2 53.6 9.3 0.695 77.47 96.32 3 3.8 19.2 53.6 13.1 0.750 83.54 103.86 4 3.8 22.2 53.6 16.9 0.793 88.35 109.84 5 4.3 22.2 53.6 20.7 0.827 92.16 114.58 6 4.3 22.2 53.6 25 0.859 95.77 119.07 7 3.2 22.2 53.6 29.3 0.892 99.36 123.53 8 3.2 22.2 53.6 32.5 0.920 102.57 127.52 9 3.2 22.2 53.6 35.7 0.949 105.78 131.51 10 3.2 22.2 53.6 38.9 0.976 108.77 135.22 11 3.2 22.2 53.6 42.1 0.998 111.17 138.22 12 3.2 22.2 53.6 45.3 1.019 113.58 141.21 13 4.2 22.2 53.6 48.5 1.039 115.79 143.95 Sân Thượng 3.6 22.2 53.6 52.7 1.058 124.45 154.73 Mái 1.7 22.2 53.6 56.3 1.066 54.46 67.71 Bảng 4.6. Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió tập trung tại cao trình sàn Thành phần động Cơ sở lý thuyết Công trình có độ cao trên 40m nên cần phải tính thành phần động của tải trọng gió. Để xác định được thành phần động của tải trọng gió thì cần xác định tần số dao dộng riêng của công trình. Tần số này có thể kháo sát bằng cách sử dụng phần mềm ETABS và các công thức gần đúng. Khai báo tải trọng khi sử dụng phần mềm ETABS để phân tích dao động : Tĩnh tải bản thân kết cấu sàn (ETABS tự động tính toán qua mô hình). Tĩnh tải phân bố đều trên sàn (các lớp cấu tạo sàn, tường ngăn). Ngoài ra theo TCXDVN 229 – 1999 khi kể đến các khối lượng chất tạm thời trên công trình (hoạt tải) trong việc tính toán động lực học tải trọng gió, cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng như sau: công trình dân dụng hệ số chiết giảm khối lượng lấy bằng 0.5 Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999, thành phần động của tải trọng gió chủ yếu xét theo dạng dao động thứ nhất của mô hình thanh công xôn. Gió động của công trình được tính theo 2 phương X và Y, vì vậy ta cần phân tích để tìm tần số dao động riêng theo từng phương. Sử dụng phần mềm ETABS để phân tích dao động của công trình theo từng phương, khi cho công trình dao động theo phương X thì khống chế chuyển vị theo phương Y và ngược lại. Dạng dao động Chu kỳ T (s) Tần số f (Hz) Tần số giới hạn fL (Hz) Phương dao động So sánh 1 3.060916 0.33 1.3 Phương Y f<fL 2 2.709933 0.37 1.3 Phương X f<fL 3 2.438403 0.41 1.3 Xoắn Z f<fL 4 0.856081 1.17 1.3 Phương Y f>fL 5 0.684136 1.46 1.3 Phương X f>fL 6 0.658465 1.52 1.3 Xoắn Z f>fL 7 0.421842 2.37 1.3 Phương Y f>fL 8 0.319728 3.13 1.3 Phương X f>fL 9 0.311473 3.21 1.3 Xoắn Z f>fL 10 0.242158 4.13 1.3 Phương Y f>fL 11 0.225173 4.44 1.3 Phương X f>fL 12 0.218516 4.58 1.3 Xoắn Z f>fL Bảng 4.7. Tần số dao động của công trình theo 2 phương Từ 12 dạng dao động riêng này ta xét dạng dao động 1 và 2 chọn f1=0.33 để tính thành phần động tải trọng gió theo phương Y và f2 = 0.37 để tính thành phần động tải trọng gió theo phuơng X. Tính toán: Theo điều 4.8 TCXDVN – 229 : 1999 : đối với nhà nhiều tầng có mặt bằng đối xứng, độ cứng, khối lượng và bề rộng mặt đón gió không đổi theo chiều cao, có f1 < fl = 1.3 Hz cho phép xác định giá trị tiêu chuẩn phân bố thành phần động của áp lực gió ở độ cao Z theo công thức : WFzi = 1.4 (kN/m2) (2.5) Trong đó: x: hệ số động lực đối với dạng dao động cơ bản của công trình WFzi: áp lực, có đơn vị tính toán phù hợp với đơn vị tính toán của WpH z (m) : cao trình đang khảo sát. H = 137.54 m : cao trình đỉnh nhà. WpH : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió ở đỉnh công trình, xác định theo công thức : WpH = Wzn (kN/m2) (2.6) Trong đó: + W = 1.95kN/m2: giá trị tiêu chuẩn tải trọng gió tĩnh ứng với H = 137.54 m + z: Hệ số áp lực động của tải gió ứng với H = 137.54 m + n: hệ số tương quan không gian áp lực động của tải gió Giá trị tính toán giá trị phân bố thành phần động: Wttđ = 1.2bWFZi (kN/m2) (2.7) Trong đó b là hệ số điều chỉnh tải trọng gió: b = 1 *Tính toán các thông số phụ: Hệ số động lực x xác định phụ thuộc vào thông số e và độ giảm lôga của dao động d. Thông số ei được xác định theo công thức : (6.8) Trong đó: g: Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy g = 1.2 fi: Tần số dao động riêng thứ i. W0: Lấy bằng 83(daN/m2) = 830 (N/m2). à e=0.1239 Với các công trình bằng BTCT nên có d = 0.3. Ta xác định được hệ số động lực x =2.071. z=0.3845(tra bảng 3 TCXDVN 229-1999) r=0.4 L =18.8(m) k = H =137.54(m) Hình 4.2. Đồ thị quan hệ giữa e, x Sau khi thế các thông số tòa nhà ta có thành phần động của tải trọng gió trên đơn vị diện tích được tính như sau : Wttđ=1.67z/H (kN/m2) (6.9) Tương tự như phần tĩnh thành phần động của tải trọng gió được qui từ tải phân bố trên diện tích về tải tập trung bằng cách nhân với diện truyền tải. Sau khi tính thành phần tĩnh và động của tải trọng gió thì ta có tổng tải gió tập trung tác dụng tại các cao trình sàn là tổng của hai thành phần trên cho trong cột 5 như sau: WY=Wttt+Wttđ. Kết quả gió tính toán và tổng kết trong bảng sau: Tầng Chiều caotừng tầng z(m) Gió Tĩnh Wj (KN) Gió động Wp(ji) (KN) Tổng tải gió Wtj (KN) Phương X Phương Y Phương X Phương Y Phương X Phương Y trệt 4.5 62.95 175.73 53.04 111.79 115.99 287.52 1 3.8 62.99 175.86 44.94 118.40 107.94 294.26 2 3.8 70.56 196.99 41.70 120.85 112.27 317.84 3 3.8 76.38 213.24 53.58 141.17 129.97 354.40 4 3.8 81.02 226.19 59.89 153.83 140.91 380.02 5 4.3 96.24 268.67 64.99 167.79 161.23 436.47 6 4.3 100.70 281.11 78.10 202.33 178.80 483.44 7 3.2 77.28 215.73 79.31 194.03 156.59 409.76 8 3.2 79.47 221.85 75.92 192.00 155.39 413.85 9 3.2 81.66 227.97 77.18 186.59 158.84 414.56 10 3.2 83.67 233.57 78.21 182.20 161.88 415.77 11 3.2 85.31 238.16 75.69 179.46 161.00 417.62 12 3.2 86.96 242.76 64.12 145.89 151.08 388.64 13 4.2 116.77 325.99 56.80 132.73 173.57 458.72 Sân Thượng 3.6 101.83 284.27 9.57 22.05 111.39 306.32 Bảng 4.8. Bảng tính toán giá trị tải gió theo phươngX, Y TỔ HỢP TẢI TRỌNG Ta có các trường hợp chất tải nguy hiểm cho công trình như sau: Tĩnh tải chất đầy Hoạt tải chất đầy tầng chẵn Hoạt tải chất đầy tầng lẻ Hoạt tải kề nhịp trái Hoạt tải kề nhịp phải Gió XAP: cùng chiều trục X của tòa nhà Gió XAT: ngược chiều trục X của tòa nhà Gió YAP: ngược chiều trục Y của tòa nhà Gió YAT: cùng chiều trục Y của khối A Theo TCXDVN 2337-1995 thì ta có hai loại tổ hợp tải trọng là tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt. Với các hệ số được tham khảo ở điều 2.4 TCXDVN 2337-1995 ta có các tổ hợp cùng hệ số tổ hợp trình bày trong bảng 7.2 phần phụ lục PHÂN TÍCH KẾT QUẢ SỬ DỤNG ETABS Hình 4.3. Mô hình khung trong ETABS Mô hình cho khung được lập với: + Tổng số nút(node) là:196047 nút + Tổng số phần tử là: 125797 phần tử + Phần tử dầm và và vỏ được chọn với tổng số bậc tự do của hệ là:785513 + Thời gian dành cho việc phân tích kết cấu là khoảng hơn 1h Đánh giá kết quả từ ETABS Chọn khung trục 5 để kiểm tra, và khung này sẽ được chọn để thiết kế cốt thép. Phân tích dạng biểu đồ nội lực khung trục 5 Hình 4.4.a. Biểu đồ lực dọc trục 5 phần trên dưới tác dụng tĩnh tải Hình 4.4.b. Biểu đồ lực dọc trục 5 phần dưới dưới tác dụng tĩnh tải Nhận xét: Ta nhận thấy biểu đồ có dạng hình thang và tăng đều từ trên xuống dưới, cứ mỗi tầng tăng thêm đúng một lượng bằng trọng lượng 1 tầng. Như vậy biểu đồ trên đúng dạng và giá trị lực dọc trong cột. Hình 4.5.a. Biểu đồ mô men trục 5 phần trên dưới tác dụng tĩnh tải Hình 4.5.b. Biểu đồ mô men trục 17 phần dưới dưới tác dụng tĩnh tải Nhận xét: - Tất cả các phần tử dầm trong khung có biểu đồ mô men căng thớ dưới ở nhịp và căng thớ trên ở mép dầm. - Kiểm tra cân bằng nút của dầm và cột tại một vài nút điển hình thì thỏa mãn điều kiện cân bằng nút. - Đối với nút ở góc trên cùng của khung mô men của cột lớn gấp 2 lần mô men của cột liền dưới. điều này là hoàn toàn hợp lý và có thể giải thích được bằng cách tách nút khung xét cân bằng lực. Hình 4.6.a. Biểu đồ mô men phần trên trục 5 phần trên dưới tác dụng tải gió Hình 4.6.b. Biểu đồ mô men phần dưới trục 5 phần dưới dưới tác dụng tải gió Nhận xét: Về mặt tổng thể, giá trị mô men dưới tải gió tăng đều từ trên xuống dưới theo đúng dạng parabol-dạng biểu đồ của thanh công xon ngàm 1 đầu và chịu tải phân bố. Sự biến đổi mô men rất nhanh ở hai tầng dưới có thể giải thích với hai lý do sau: + Do biểu đồ mô men dạng parabol nên công trình càng cao thì phần đáy công trình độ tăng biểu đồ mô men càng lớn. + Phần tháp trên công trình có độ cứng nhỏ hơn phần đáy công trình nhiều lần, vì vậy do sự phân phối nội lực trong khung mà dưới tác dụng tải gió ngang phần này nhận nhiều mô men hơn phần trên. Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh nhà Công trình có kết cấu dạng khung-vách, theo TCXD 198-1997 chuyển vị ngang tại đỉnh của tòa nhà khống chế theo điều kiện sau: với f là chuyểnvị tại đỉnh nhà và H là chiều cao nhà Ta có chuyển vị lớn nhất tại đỉnh nhà tại cao trình mái là 56mm, ta có: Vậy công trình thỏa điều kiện khống chế chuyển vị ngang tại đỉnh nhà. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 5 Chọn nội lực nguy hiểm tính thép - Xuất kết quả từ phần mềm ETABS, dùng phần mềm EXCEL để hỗ trợ việc tìm tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất. - Đối với cấu kiện là dầm: lấy kết quả của TỔ HỢP BAO để tính toán mà không cần thông qua các bước xử lý khác. - Đối với cấu kiện là cột: có thể tính toán cho tất cả các giá trị của tất cả các tổ hợp, sau đó lựa chọn giá trị thép lớn nhất tính được để bố trí thép. Tuy nhiên việc tính hết số lượng lớn các tổ hợp tải trọng gặp khó khăn, vì vậy ta chọn ra các cặp nội lực đáng nghi ngờ thuộc loại bất lợi nhất để tính toán cốt thép, sau đó kiểm tra lại bằng biểu đồ tương tác. - Các cặp nội lực nguy hiểm dùng để tính cột: khung làm việc không gian nên cột chịu momen theo 2 phương X, Y tương đương nhau. Do đó cột sẽ chịu nén lệch tâm xiên, các cặp nội lực nguy hiểm dùng để tính cột sẽ là: Nmax, Mx, My tương ứng. Mx max, N, My tương ứng. My max, N, Mx tương ứng. Mx và My cùng lớn. Có độ lệch tâm hoặc lớn. Ở đây ta chỉ xét đến 3 cặp nội lực đầu tiên, kết quả được trình bày trong bảng 1 phần phụ lục. Tính toán cốt thép cột Dựa vào kết quả tổ hợp trên ta thấy mô men theo phương X là đáng kể so với phương Y .Do đó tính toán cốt thép cột theo cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên. Phương pháp tính toán cốt thép cột Sử dụng phương pháp gần đúng để tính toán cột nén lệch tâm xiên. Biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính với trình tự như sau: a/Tính độ lệch tâm theo từng phương: Cần xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên ea theo mỗi phương. Lúc này độ lệch tâm ban đầu: e0x = max(e1x, eax) e0y = max(e1y, eay) Trong đó: lc : chiều cao cột. h : chiều cao tiết diện cột. ; Mx – mô men theo phương X. My – mô men theo phương Y. Y My Mx X Qui ước: mô men xoay quanh trục Y là Mx, xoay quanh trục X là My. Trong lúc thể hiện mặt cắt bố trí thép đã thực thiện xoay trục cho phù hợp với lý thuyết tính toán đã đưa ra. Hình 4.7. Qui ước chiều mô men trong cột. b/Tính hệ số uốn dọc theo từng phương: Tìm độ mảnh từng phương lx = , ly = . Xét ảnh hưởng của uốn dọc theo từng phương khi độ mảnh theo từng phương lớn hơn 14 và bỏ qua khi độ mảnh lớn hơn 14. Hệ số ảnh hưởng uốn dọc: Trong đó : jl – hệ số kể đến tác động dài hạn của tải trọng đến độ cong của cấu kiện. Lưu ý: Nếu mô men uốn do toàn bộ tải trọng M và do tổng tải trọng thường xuyên và dài hạn Ml có dấu khác nhau thì jl được lấy như sau: Khi Khi Trong đó: jl1 – được xác định như jl nhưng lấy M =Na a – khoảng cách từ trọng tâm tiết diện dến thớ chịu kéo –nén ít do Ml , Nl gây ra de – hệ số, lấy bằng e0 / h, nhưng nhỏ hơn de,min Lúc này Mx1 =Nhxeox ; My1 =Nhyeoy. c/Tính toán cột tiết diện chữ nhật theo phương pháp gần đúng: Xét tiết diện cạnh Cx ,Cy . Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là: , cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn (cạnh b được giải thích ở bảng về mô hình tính). Tiết diện chịu lực nén N, mô men uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay. Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương, ta có: Mx1 =Nhxeox = hx Mx ; My1 =Nhyeoy = hyMy. Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1 và My1 với kích thước các cạnh mà ta đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương X hoặc Y). Bảng 4.11. Phân loại điều kiện làm việc của cột Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện Kí hiệu h = Cx; b = Cy M1 = Mx1; M2 = My1 ea = eax +0.2 eay h = Cy; b = Cx M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eay +0.2 eax Giả thiết chiều dày lớp bê tông bảo vệ ao, chọn a, tính ho = h – a; Z = h –2a. Tiến hành tính tóan theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng: Hệ số chuyển đổi mo Khi x1 h0 thì mo = 1 - x1> h0 thì mo = 0.4 Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng ): M = M1 + moM2 Độ lệch tâm ; tính eo = max( e1; ea ); e = eo + h/2 –a Tính toán độ mảnh theo hai phương: Dựa vào độ lệch tâm eo và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán. - Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi , tính toán gần như nén đúng tâm. Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm ge: ge = Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: je = j + Khi l lấy j = 1; khi 14 < l < 104 lấy j theo công thức: j = 1.028 – 0.0000288l2 – 0.0016l Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast: Cốt thép được chọn đặt đều theo chu vi (mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn). - Trường hợp 2: Khi đồng thời x1 > xRho , tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé. Xác định chiều cao vùng nén x: . Diện tích toàn bộ cốt thép Ast: Ast = k = 0.4 - Trường hợp 3: Khi đồng thời x1 < xRho. Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn. Tính Ast theo công thức: Ast = . Cốt thép được đặt theo chu vi trong đó cốt thép đặt theo cạnh b có mật độ lớn hơn hoặc bằng mật độ theo cạnh h. Sau khi đã tính được cốt thép theo phương pháp gần đúng như trên, tiến hành đánh giá tính hợp lý của lượng thép tính được bằng kiểm tra hàm lượng cốt thép hợp lý. Đối với cấu kiện cột, hàm lượng cốt thép hợp lý là: Phương pháp lập biểu đồ tương tác để kiểm tra lại kết quả tính - Việc tính toán cốt thép như trên chỉ mang tính gần đúng, vì vậy cần phải kiểm tra lại khả năng chịu lực của cột. - Hơn nữa, việc tính toán cốt thép như trên chỉ dựa trên phỏng đoán một cặp nội lực nguy hiểm nhất, vì vậy cần kiểm tra lại với các cặp nội lực khác. - Khái niệm biểu đồ tương tác: với một tiết diện đã bố trí cốt thép, biểu đồ tương tác là một mặt cong thể hiện mối liên hệ giữa lực dọc N và mô men M tương ứng của trạng thái giới hạn. - Các giả thuyết cơ bản: +Tiết diện cột được giả thuyết như sau : tiết diện phẳng trước khi chịu lực và sau khi chịu lực. Dựa trên giả thuyết này, chúng ta có thể tính toán được biến dạng tại một điểm bất kì trên tiết diện theo biến dạng lớn nhất của bê tông vùng nén và cốt thép trong vùng kéo hoặc nén ít. + Bỏ qua sự làm việc của bê tông chịu kéo + Giả thuyết bê tông và cốt thép có cùng biến dạng tại mỗi vị trí. + Giả thuyết về biểu đồ ứng suất bê tông vùng nén và bê tông vùng nén quy đổi. + Giả thuyết về biến dạng cực hạn quy ước của bê tông vùng nén N e0 2‰ ec xo Db A B Cb Rb x Db Cb R’b Hình 4.28. Sơ đồ phân bố ứng suất trong cấu kiện nén lệch tâm. - Thiết lập biểu đồ tương tác : + Nguyên tắc chung: dựa vào biến dạng cực hạn của bê tông vùng nén và vị trí của trục trung hòa được thể hiện qua chiều cao vùng nén x, ta có thể xác định được trạng thái ứng suất trong bê tông và cốt thép trong cột, các ứng suất này tổng hợp lại thành 1 lực dọc và 1 mô men tại trọng tâm hình học của cột. + Các điểm chính trên biểu đồ tương tác: vì biểu đồ tương tác là 1 đường cong, mỗi điểm trên đường cong này tương ứng với 1 vị trí của trục trung hòa trên tiết diện vách (1 giá trị của x), vì vậy việc thiết lập biểu đồ này thường dựa vào biến số trung gian là x. - Sau khi lập được biểu đồ tương tác, tiến hành kiểm tra theo các trường hợp sau: + TH1: Lực nén được xem là khá lớn khi thõa mãn điều kiện N ≥ 0.5RbCxCy Có thể xem khi thõa mãn điều kiện trên là trường hợp nén lệch tâm bé, cần kiểm tra lại khả năng chịu lực nén. Khả năng chịu lực nén là Ngh được xác định từ phương trình : Trong đó: N0: khả năng chịu nén đúng tâm, xác định như sau: N0 = j(RbA +RsAst ) Nx: khả năng chịu nén trường hợp lệch tâm phẳng khi tính toán theo phương x. Tính Nx theo giá trị đã biết của Mx1. Ny: khả năng chịu nén trường hợp lệch tâm phẳng khi tính toán theo phương y. Tính N y theo giá trị đã biết của My1. Khi đã có biểu đồ tương tác của tiết diện theo 2 phương x và y thì việc xác định Nx và Ny là dễ dàng từ mỗi giá trị M1x và M1y. +TH2: Trường hợp mô men lớn (lực nén bé) Với một tiết diện cho trước kiểm tra khả năng chịu lực khi lực nén là tương đối bé (N <0.5RbAb), mô men tương đối lớn thì cần kiểm tra theo điều kiện : Trong đó: M*0x , M*0y là khả năng chịu mô men uốn được xác định theo trường hợp nén lệch tâm phẳng theo hai phương x và y ứng với lực nén N. Khi đã có biểu đồ tương tác của nén lệch tâm phẳng theo 2 phương x và y thì việc xác định M*x và M*y là dễ dàng từ giá trị N. Số mũ n trong điều kiện trên là 1< n 2. Tiêu chuẩn thiết kế của một số nước Âu Mỹ lấy n theo công thức thực nghiệm sau : Tính toán cốt thép cột Tính toán chi tiết cho cặp nội lực Nmax, Mx, My tương ứng của cột 2 tầng 1 và tương tự cho 2 cặp còn lại. Các cột còn lại được tính toán tương tự và lập thành dạng bảng. Tính toán cốt thép đối xứng nên không cần quan tâm đến chiều của mô men. Vật liệu: Bê tông B25 có: Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14.5 MPa. Mô đun đàn hồi: Eb =30x103MPa. Thép CII có: Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 280 MPa. Mô đun đàn hồi: Es = 21x104 MPa. Hệ số xR =0.6 ;aR =0.418 Phần tử Tiết diện Mx My N Cx Cy lox loy lX lY hx hy (KN.m) (KN.m) (KN) (cm) (cm) (m) (m) Lầu 2 1 140.14 8.845 7519.66 65 60 3.8 3.8 20.30 21.99 1.12 1.14 140.14 8.845 7519.66 13.828 50.827 6871.77 Phần tử Tiết diện Mx1 My1 Mx1/Cx My1/Cy Phương tính toán (KN.m) (KN.m) (KN) (KN) Lầu2 1 157 10 241 17 X 157 10 241 17 X 15 58 24 97 Y Phần tử Tiết diện a ho Za M1 M2 ea e0 X1 m0 M Tr. (cm) (cm) (cm) (KN.m) (KN.m) (cm) (cm) (cm) (N.m) hợp Lầu 2 1 5 60 55 157 10 2.57 2.57 86.43 0.40 161 Đ.T 60 55 157 10 2.57 2.57 86.43 0.40 161 Đ.T 55 50 58 15 2.43 2.43 72.91 0.40 64 Đ.T Phần tử Tiết diện e x Hệ số ge j je mmin Ast AstTT ms Chọn thép f Astch (cm) (cm) (%) (cm2) (cm2) (%) (cm2) Lầu 2 1 32.85 62.69 1.073 0.973 0.977 0.50% 123.24 123.24 2.92% 18d30 127.23 33.62 61.46 1.095 0.973 0.978 0.50% 61.01 61.01 1.44% 30.13 57.87 1.073 0.973 0.977 0.40% 88.93 88.93 2.12% Kết quả tính toán cho cột được trình bày trong phần 1 phụ lục Tính toán cốt đai cột Lực cắt trong đoạn cột không thay đổi trong suốt 1 tầng, nhưng giữa các tầng thì lực cắt thay đổi rất nhiều. Để thuận lợi bố cốt thép và thi công ta lấy lực cắt lớn nhất trong một nhóm cột để tính cốt đai cho cả nhóm. Sau khi tính được cốt đai cần bố trí cho 10 nhóm cột, chọn bước đai nhỏ nhất để bố trí cho cả cột. Tiến hành tính cốt ngang như trong cấu kiện dầm phụ trong sàn sườn, nhưng thêm vào thành phần jn ở các công thức tính khoảng cách cốt đai: smax = Trong đó : jn – hệ số xét ảnh hưởng của lực dọc nén Một số yêu cầu về cấu tạo, bố trí cốt đai: Đường kính cốt đai: Trong đó: ds.max – đường kính lớn nhất của cốt dọc. ds.min – đường kính nhỏ nhất của cốt dọc. bc – cạnh bé nhất của tiết diện cột. Chọn cốt đai có dsw= 8mm, đai hai nhánh. Thép đai loại AI có Rsw = 175MPa Chọn bố trí cốt đai f8a200 cho toàn bộ chiều dài cột, riêng những chỗ nối cốt thép dọc thì bố trí cốt đai f8a150. Tính toán cốt thép dầm Tính toán cốt dọc Tính toán cốt thép cho cấu kiện dầm tương tự như trong sàn sườn. Vật liệu: Sử dụng bê tông B30 có: Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 17 MPa. Mô đun đàn hồi: Eb =32.5x103MPa. Sử dụng thép CII có: Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 280 MPa. Mô đun đàn hồi: Es = 21x104 MPa. Hệ số xR =0.613 ;aR =0.425 DẤM CD T.diện M b h a ho am z ASTT μTT Chọn thép Fach (KN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm2) (%) (cm2) TẦNG TRỆT Nhịp giữa 110.287 30 60 4 56 0.0808 0.0844 7.34 0.44% 1d16 2d20 8.294 Gối trái -221.021 210 60 5 55 0.024 0.0243 14.53 0.88% 2d25 2d18 14.907 Gối phải -218.373 210 60 5 55 0.0237 0.024 14.35 0.87% 2d25 2d18 14.907 LẦU1 Nhịp giữa 122.212 30 60 4 56 0.0896 0.094 8.18 0.49% 2d20 1d16 8.294 Gối trái -271.353 210 60 5 55 0.0295 0.0299 17.89 1.08% 3d25 2d18 19.816 Gối phải -270.28 210 60 5 55 0.0293 0.0298 17.82 1.08% 3d25 2d18 19.816 LẦU 2 Nhịp giữa 122.396 30 60 4 56 0.0897 0.0942 8.19 0.49% 2d25 9.817 Gối trái -314.449 210 60 5 55 0.0341 0.0347 20.78 1.26% 2d25 4d18 19.996 Gối phải -289.595 210 60 5 55 0.0314 0.032 19.11 1.16% 2d25 4d18 19.996 LẦU 3 Nhịp giữa 155.876 30 60 4 56 0.1143 0.1217 10.58 0.63% 2d22 1d18 10.147 Gối trái -294.368 210 60 5 55 0.032 0.0325 19.43 1.18% 2d25 4d18 19.996 Gối phải -319.979 210 60 5 55 0.0347 0.0354 21.15 1.28% 2d25 4d18 19.996 LẦU 4 Nhịp giữa 130.416 30 60 4 56 0.0956 0.1007 8.76 0.52% 2d22 d18 10.147 Gối trái -333.121 210 60 5 55 0.0362 0.0368 22.04 1.34% 3d25 2d18 24.905 Gối phải -299.996 210 60 5 55 0.0326 0.0331 19.81 1.20% 2d25 4d18 19.996 LẦU 5 Nhịp giữa 157.42 30 60 4 56 0.1154 0.123 10.70 0.64% 2d22 1d18 10.147 Gối trái -288.74 210 60 5 55 0.0313 0.0319 19.05 1.15% 2d25 4d18 19.996 Gối phải -316.872 210 60 5 55 0.0344 0.035 20.94 1.27% 2d25 4d18 19.996 LẦU 6 Nhịp giữa 120.161 30 60 4 56 0.0881 0.0923 8.03 0.48% 2d20 1d16 8.294 Gối trái -310.964 210 60 5 55 0.0338 0.0343 20.55 1.25% 2d25 4d18 19.996 Gối phải -295.902 210 60 5 55 0.0321 0.0327 19.53 1.18% 2d25 4d18 19.996 LẦU 7 Nhịp giữa 125.41 30 60 4 56 0.0919 0.0966 8.40 0.50% 2d20 1d16 8.294 Gối trái -274.08 210 60 5 55 0.0298 0.0302 18.07 1.10% 2d25 4d18 19.996 Gối phải -317.216 210 60 5 55 0.0344 0.0351 20.97 1.27% 2d25 4d18 19.996 LẦU 8 Nhịp giữa 110.448 30 60 4 56 0.081 0.0845 7.35 0.44% 2d20 1d16 8.294 Gối trái -286.396 210 60 5 55 0.0311 0.0316 18.90 1.15% 2d25 4d18 19.996 Gối phải -296.976 210 60 5 55 0.0322 0.0328 19.61 1.19% 2d25 4d18 19.996 LẦU 9 Nhịp giữa 118.277 30 60 4 56 0.0867 0.0908 7.90 0.47% 2d20 1d16 8.294 Gối trái -240.376 210 60 5 55 0.0261 0.0264 15.82 0.96% 3d22 2d18 16.493 Gối phải -290.993 210 60 5 55 0.0316 0.0321 19.20 1.16% 2d25 4d18 19.996 LẦU 10 Nhịp giữa 98.227 30 60 4 56 0.072 0.0748 6.51 0.39% 3d18 7.634 Gối trái -266.279 210 60 5 55 0.0289 0.0293 17.55 1.06% 2d25 3d18 17.452 Gối phải -259.35 210 60 5 55 0.0282 0.0286 17.08 1.04% 2d25 3d18 17.452 LẦU 11 Nhịp giữa 109.472 30 60 4 56 0.0802 0.0838 7.29 0.43% 3d18 7.634 Gối trái -254.171 210 60 5 55 0.0276 0.028 16.74 1.01% 2d25 3d18 17.452 Gối phải -206.81 210 60 5 55 0.0225 0.0227 13.58 0.82% 2d25 3d18 17.452 LẦU 12 Nhịp giữa 100.289 30 60 4 56 0.0735 0.0764 6.65