Đang tải... (xem toàn văn)
Nhưng năm gần đây kết cấu liên hợp có nhứng bước tiến lớn về mặt tính toán cũng như khả năng bổ trợ giải của các phần mềm, tác giả xin gửi đến một tài liệu ví dự hướng dẩn tính toán kết cấu liên hớp thép bê tông theo tiêu chuẩn châu âu giúp tiết kiệm vật liệu hơn so với kết cấu thép bình thường, có khả năng chống cháy và chịu lực cao hơn rất nhiều so với kết cấu thép thông thường có khả năng thi công nhanh hơn nhà bê tông cốt thép rất nhiều lần (tài liệu này hướng dẩn tính toán nhà 16 tầng nổi và 2 hầm , tài liệu này tác giả xin giới thiệu các cách tính liên kết fin plate, nút bán cứng (semirigid) và các kiên kết khác nhau trong nhà cao tầng, cách tính tải trọng hoàn toàn theo Eurocode (tỉnh tải,Hoạt tải ,gió), và cuối cùng tác giả xin giới thiệu phần tính toán tường vây tầng hầm bằng phần mềm plaxis 2d, tính hệ Kingpost shoring bằng Sap 2000
Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) MỤC LỤC CHƯƠNG KHÁI QUÁT KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mơ cơng trình 1.2 Giải pháp kiến trúc cơng trình 10 1.2.1 Giải pháp mặt 10 1.2.2 Giải pháp mặt đứng 11 1.2.3 Giải pháp hình khối 11 1.2.4 Giải pháp giao thơng cơng trình 11 1.3 GIẢI PHÁP KĨ THUẬT KHÁC 11 1.3.1 Hệ thống điện 11 1.3.2 Hệ thống nước 11 1.3.3 Hệ thống thoát nước 11 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 12 2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 12 2.1.1 Hệ kết cấu theo phương đứng 12 2.1.2 Hệ kết cấu theo phương ngang 13 2.1.3 Kết cấu phần ngầm 14 2.2 Tổng quan kết cấu liên hợp thép-bê tông 14 2.2.1 Giới thiệu kết cấu liên hợp 14 CHƯƠNG VẬT LIỆU VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO KẾT CẤU 17 3.1 BÊ TÔNG 17 3.1.1 Các tiêu cường độ bê tông 17 3.1.2 Cường độ thiết kế (Desgin compressive) 18 3.1.3 Qui định bê tông Việt Nam – TCVN 5574-2012 19 3.1.4 Quy đổi cường độ bê tông từ TCVN 5574-2012 sang Eurocode 20 3.2 THÉP 21 3.2.1 Cốt Thép 21 3.2.2 Thép kết cấu (thép làm lõi chịu lực kết cấu liên hợp) 21 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 3.2.3 Tôn định hình sàn liên hợp 22 3.2.4 LIÊN KẾT 23 3.3 LỰA CHỌN LOẠI VẬT LIỆU CHO CÔNG TRÌNH 23 3.3.1 Bê tông sử dụng cho dầm,sàn cột, cọc đài cọc 23 3.3.2 Cốt thép gân Φ ≥10 dùng cho kết cấu bên đài cọc 24 3.3.3 Cốt thép gân Φ < 10 dùng cho cốt thép ngang 24 3.3.4 Cốt thép trơn Φ < 10 24 3.3.5 Thép kết cấu 24 3.3.6 Bulong 24 CHƯƠNG TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 25 4.1 TỈNH TẢI 25 4.1.1 Sàn hầm 25 4.1.2 Sàn tầng điển hình 25 4.1.3 Trọng lượng tường xây 26 4.1.4 Tải đất 26 4.2 Hoạt tải 26 4.2.1 Hoạt tải giai đoạn liên hợp (Composite stage) 26 4.2.2 Hoạt tải giai đoạn thi công (Contruction stage) 27 4.3 Tải gió 27 4.3.1 Vận tốc gió (Basic wind velocity) 28 4.3.2 Vận tốc gió trung bình (Mean velocity) 29 4.3.3 Gió rối loạn (Wind turbulence) 30 4.3.4 Áp lực vận tốc đỉnh (Peak velocity pressure) 31 4.3.5 Áp lực gió lên bề mặt (Wind pressure on surfaces) 31 4.3.6 Hệ số kết cấu Cs Cd (Structural factor) 36 4.3.7 Lực gió (wind force) 41 CHƯƠNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG 43 5.1 Trạng thái giới hạn độ bền (Ultimate limit states)(ULS) 43 5.2 Trạng thái giới hạn sử dụng (Serviceability limit states)(SLS) 44 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 5.3 Bảng tổ hợp tải trọng 45 CHƯƠNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN 46 CHƯƠNG TÍNH TỐN SÀN LIÊN HỢP ĐIỂN HÌNH 50 7.1 Mặt bố trí dầm sàn 50 7.2 Cấu tạo lựa chọn loại tôn 51 7.3 Độ cứng sàn liên hợp 55 7.4 Các dạng phá hoại 56 7.5 Tính tốn sức kháng tiết diện 56 7.6 Tính tốn kiểm tra giai đoạn thi cơng sàn liên hợp (construction stage) 57 7.6.1 Tải trọng tác động 57 7.6.2 Tính tốn trạng thái cực hạn ULS (Ultimate limit state) 58 7.6.3 Tính tốn giai đoạn sử dụng SLS (Serivceability limit state) 61 7.7 Tính tốn kiểm tra giai đoạn composite 62 7.7.1 Tính tốn trạng thái cực hạn ULS (Ultimate limit state) 62 7.7.2 Tính tốn trạng thái giới hạn sử dụng SLS (Serviceability limit states) 68 7.7.3 Tính tốn nứt bê tông 71 7.7.4 Kiểm tra chống cháy 71 7.8 Tính tốn liên kêt giửa sàn vách cứng 72 7.8.1 Vị trí liên kết 72 7.8.2 Nội lực thiết kế 72 7.8.3 Kiểm tra liên kết 72 7.8.4 Khả chịu lực bulong neo vào vách 73 CHƯƠNG TÍNH TỐN DẦM PHỤ LIÊN HỢP 74 8.1 Phân loại tiết diện ngang 75 8.2 Sơ đồ tính dầm phụ 77 8.3 Tải trọng tác động 78 8.4 Tính tốn trạng thái uls (Ultimate limit state) 79 8.4.1 Nội lực tính tốn 79 8.4.2 Kiểm tra dầm phụ giai đoạn thi công (construction stage) 79 8.4.3 Kiểm tra dầm phụ giai đoạn composite (composite stage) 85 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 8.5 Tính tốn dầm trạng thái SLS (Serviceability limit state) 93 8.5.1 Tính tốn độ võng giai đoạn thi công (Construction stage deflection) 93 8.5.2 Tính tốn độ võng giai đoạn composite (Composite stage deflection) 93 8.5.3 Kiểm tra rung động dầm thép 96 8.5.4 Nứt bê tông 96 CHƯƠNG TÍNH TỐN DẦM CHÍNH LIÊN HỢP 96 9.1 Sơ đồ tính dầm 96 9.2 Tải trọng tác động 98 9.3 Kiểm tra dầm trạng thái ULS (Ultimate limit state) 99 9.3.1 Nội lực tính tốn 99 9.3.2 Phân loại tiết diện 100 9.3.3 Tính tốn dầm giai đoạn thi công (Construction stage) 101 9.3.4 Tính tốn dầm giai đoạn compostie (Composite stage) 105 9.4 Kiểm tra dầm trạng thái SLS (Serviceability limit state) 114 9.4.1 Tính tốn độ võng giai đoạn thi cơng (Construction stage deflection) 114 9.4.2 Tính tốn độ võng giai đoạn composite (Composite stage deflection) 114 9.4.3 Kiểm tra rung động dầm thép 115 9.4.4 Nứt bê tông 116 CHƯƠNG 10 TÍNH TỐN CỘT LIÊN HỢP ĐIỂN HÌNH 117 10.1 Cấu tạo cột liên hợp 117 10.2 Phương pháp tính tốn 117 10.3 Tải trọng tác động 118 10.4 Các kích thước hình học cột 118 10.4.1 Diện tích cột 118 10.4.2 Moment quán tính tiết diện cột (Second moments of area) 119 10.4.3 Moment cản (Plastic section moduli) 120 10.5 Kiểm tra tỷ lệ thép kết cấu bê tông 121 10.6 Ổn định cục 121 10.7 Tính tốn độ cứng chống uốn quy đổi (effective flexural stiffness) 121 Độ cứng chống uốn quy đổi trục y-y 121 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Độ cứng chống uốn quy đổi trục z-z 122 10.8 Tính tốn độ mảnh tương đương 122 10.9 Kiểm tra khả kháng lực dọc chịu nén tâm 123 10.10 Thành lập biểu đồ tương tác theo trục y-y 124 10.10.1 Điểm A trục y-y 126 10.10.2 Điểm D trục y-y 126 10.10.3 Điểm C trục y-y 127 10.10.4 Điểm B trục y-y 128 10.11 Thành lập biểu đồ tương tác theo trục Z-Z 129 10.11.1 Điểm A trục z-z 129 10.11.2 Điểm D trục z-z 130 10.11.3 Điểm C trục z-z 130 10.11.4 Điểm B trục z-z 132 10.12 Biểu đồ tương tác Của cột 132 10.13 Kiểm tra điều kiện xét hiệu ứng bậc p- 134 10.13.1 Độ cứng chống uốn quy đổi hiệu ứng bậc 134 10.13.2 Lực tới hạn đàn hồi Euler hiệu ứng bậc 134 10.13.3 Điều kiện kiểm tra hiệu ứng bậc 134 10.14 Kiểm tra khả chịu nén kết hợp uốn phẳng cột 135 10.15 Kiểm tra khả chịu nén kết hợp uốn phẳng hai phương đồng thời 136 CHƯƠNG 11 TÍNH TỐN VÁCH BÊ TÔNG CỐT THÉP 137 11.1 Tính tốn vách cứng lõi thang 137 11.1.1 Quan niệm tính tốn vách cứng 137 11.1.2 Các phương pháp tính tốn vách cứng 137 11.1.3 Tính tốn Pier vách điển hình 144 11.2 Tính tốn dầm lanh tơ thang máy (phần tử spandrel) 148 11.2.1 Tính tốn dầm chịu uốn 148 11.2.2 Tính tốn chịu cắt cho dầm lanh tô 150 11.2.3 Dầm coupling 150 11.2.4 Tính toán Spandrel S1 151 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 11.3 Kiểm tra vách phần mếm ADsec 153 CHƯƠNG 12 LIÊN KẾT DẦM PHỤ VÀO DẦM CHÍNH 157 12.1 Giới thiệu 157 12.2 Cấu tạo 158 12.3 Tính tốn liên kết dầm phụ vào dầm điển hình 160 12.3.1 Bước 1: Kiểm tra điều kiện cấu tạo 160 12.3.2 Bước 2: Kiểm tra nhóm bu lơng chịu cắt 161 12.3.3 Bước 3: Kiểm tra mã 164 12.3.4 Bước 4: Kiểm tra cắt dầm phụ 165 12.3.5 Bước 5: Kiểm tra khả chịu lực lực dầm vị trí vát 166 12.3.6 Bước 6:Kiểm tra ổn định cục dầm vị trí vát 167 12.3.7 Bước 7:Kiểm tra ổn định tổng thể chổ bị vát 168 12.3.8 Bước 8:Đường hàn 168 12.3.9 Bước 9:Kiểm tra ổn định bụng dầm liên kết 168 CHƯƠNG 13 LIÊN KẾT DẦM CHÍNH VỚI CỘT 169 13.1 Giới thiệu 169 13.2 Phương pháp phân tích 171 13.3 Phương pháp xếp lò xo 175 13.4 Tính tốn liên kết điển hình 178 13.4.1 Thành phần thứ 2: Bụng cột chịu nén 180 13.4.2 Thành phần thứ 3: Bụng cột chịu kéo 182 13.4.3 Thành phần thứ 4:Cánh cột chịu uốn 183 13.4.4 Thành phần thứ 5: thép nối chịu uốn 184 13.4.5 Thành phần thứ 6:Cánh dầm chịu nén 185 13.4.6 Thành phần thứ 7: Bụng dầm chịu kéo 185 13.4.7 Thành phần thứ 8: Bu lông chịu kéo 186 13.4.8 Thành phần thứ 9: Cốt thép sàn chịu kéo 186 13.4.9 Thành phần thứ 1:Bụng cột chịu cắt 187 13.4.10 Khả chịu moment mối nối 189 13.4.11 Độ cứng danh định liên kết 189 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 13.4.12 Khả chịu cắt mối nối 190 CHƯƠNG 14 LIÊN KẾT CỘT- CỘT 191 14.1 Giới thiệu 191 14.2 Tính tốn liên kết điển hình 194 14.2.1 Chi tiết liên kết cột 194 14.2.2 Bước 1: Cấu tạo 194 14.2.3 Bước 2: Kiểm tra bu lông bụng cột 195 14.2.4 Bước 3: Kiểm tra bu lông cánh 196 CHƯƠNG 15 LIÊN KẾT CHÂN CỘT 198 15.1 Giới thiệu 198 15.2 Tính tốn chân cột 200 15.2.1 Bước 1: tính tốn ứng suất đế 200 15.2.2 Bước : Diện tích hửu hiệu chiều dày đế 201 15.2.3 Bước 3: Kiểm tra đường hàn cột 202 15.2.4 Bước 4:Tính tốn bu lơng neo 203 CHƯƠNG 16 THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 203 16.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 204 16.1.1 Vị trí địa chất khu vực 204 16.1.2 Phân loại mô tả lớp đất 204 16.2 Phương án số 1: cọc ly tâm dự ứng lực 207 16.2.1 Nội lực thiết kế 207 16.2.2 Giới thiệu cọc ly tâm 207 16.2.3 Đài cọc 209 16.2.4 Cọc bê tông ứng suất trước 209 16.2.5 Sức chịu cọc theo vật liệu TCVN 10304-2014 210 16.2.6 Sức chịu tải cực hạn cọc theo tiêu cường độ đất 211 16.2.7 Sức chịu tải theo kết xuyên tiêu chuẩn 213 16.2.8 Kết luận sức chịu tải 214 16.2.9 Sức chịu tải thiết kế 214 16.2.10 Kiểm tra cọc điều kiện cẩu lắp 215 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 16.2.11 Thiết kế móng M1 215 16.2.12 Thiết kế móng M2 226 16.3 Phương án số 2: Móng bè 235 16.3.1 Vật liệu 235 16.3.2 Đặc trưng hình học móng bè 235 16.3.3 Xác định cường độ tính tốn đất 236 16.3.4 Xác định hệ số 238 16.3.5 Giá trị phản lực 242 16.3.6 Kiểm tra độ lún cho móng 243 16.3.7 Nội lực 244 16.3.8 Tính thép dầm móng 247 16.3.9 Tính tốn nứt võng 248 16.4 Lựa chọn phương án móng 252 CHƯƠNG 17 TÍNH TỐN TƯỜNG VÂY TẦNG HẦM 255 17.1 Tổng quan 255 17.2 Thiết kế biện pháp thi công tầng hầm 256 17.2.1 Giả thiết thiết kế 256 17.2.2 Mực nước ngầm 256 17.2.3 Thông số địa chất sử dụng mơ hình 257 17.2.4 Thơng số hình học tường vây 260 17.2.5 Hệ giằng chống 260 17.2.6 Phụ tải mặt đất 260 17.2.7 Điều kiện biên 260 17.2.8 Trình tự thi cơng mơ plaxis 2D 261 17.2.9 Kết tính tốn 261 17.2.10 Tính tốn thép cho tường vây 271 17.3 Tính tốn hệ shoring, kingpost,waller beam 272 17.4 Trình tự đào đất 297 TÀI LIỆU THAM KHẢO 299 Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) CHƯƠNG KHÁI QUÁT KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mơ cơng trình 1.1.1.1 Loại cơng trình Cơng trình dân dụng – cấp (5000m2 ≤ Ssàn ≤10 000m2 ≤ số tầng ≤ 19) Trang PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 1.1.1.2 Số tầng Cơng trình có tầng hầm, 16 tầng nổi, tầng mái 1.1.1.3 Chức cơng trình • Tầng hầm :Bố trí nhà xe phòng kĩ thuật phòng chức • Tầng :Trung tâm mua săm, phòng ban quản lí • Tầng 1– 15 :Căn hộ chung cư • Tầng thượng :Bố trí bể nước mái, phòng kĩ thuật thang máy 1.1.1.4 Chiều cao cơng trình Tầng hầm Tầng hầm Tầng Tầng Tầng -7.000 m -3.500 m +0.00 m +4.500 m +8.100 m Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 11 +26.100 m +29.700 m +33.300 m +36.900 m +40.500 m Tầng +11.700 m Tầng 12 +44.100 m Tầng Tầng Tầng +15.300 m Tầng 13 +18.900 m Tầng 14 +22.500 m Tầng 15 Tầng thượng +58.500 m +47.700 m +51.300 m +54.900 m Chiều cao công trình là: H = 58.5m (tính từ cốt ±0.000m chưa tính tầng hầm) 1.1.1.5 Diện tích xây dựng Diện tích xây dựng cơng trình là: 50.00m x 30.00m = 1500 m2 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Giải pháp mặt Tầng hầm nằm cốt cao độ -7.0m -3.5 bố trí ram dốc từ mặt đất đến tầng hầm ( độ dốc i = 17%) Ta thấy cơng cơng trình chung cư cao cấp nên phần lớn diện tích tầng hầm dùng cho việc để xe lại, khách hàng hướng đến cơng trình người có thu nhập cao, nên việc bố trí khơng gian tầng hầm để xe ô tô cần thiết, bên cạnh bố trí để xe gắng máy Bố trí hộp gen hợp lý tạo khơng gian thống máy cho tầng hầm Hệ thống cầu thang thang máy bố trí vị trí hầm giúp cho người sử dụng nhìn thấy lúc vào giúp phục vụ việc lại, đồng thời hệ thống PCCC dể dàng nhìn thấy có cố cháy nổ xảy Tầng coi khu sinh hoạt chung cho toàn khối nhà, trang trí đẹp mắt với việc: cột ốp đá, bố trí khu siêu thị phòng khách tạo khơng gian sinh hoạt chung cho tầng khối nhà Đặc biệt phòng quản lý chung cư bố trí vị trí khách nhìn thấy có việc cần thiết khu nội cao ốc bố trí khu có Trang 10 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Ổ n đònh cụ c bả n cá nh: b0 = tf E = 15.108 OK!! f Điề u kiệ n gia cườ ng sườ n ng ngang - ổ n đònh bả n buï ng: w = hw f tw E = 13.111 0.548 0.5 w = 3.200 OK!! Ổ n đònh cụ c bả n buï ng: ( tb / cr ) + (t tb / t cr ) c Ứ ng suấ t né n trung bình ô bả n xé t: tb = 200 MPa c f σ cr = cr2 = 4081.983 MPa w hw: Chiề u cao trung bình củ a bả n bụ ng ô bả n dang xé t w hw h f = w tw E = = 550 mm 1.300 ccr: Tra bảng 27_TCXDVN 338 : 2005 phụ thuộ c o hệ số b t δ = β f f hw tw ==> ccr Ứ ng suấ t tiế p trung bình ttb 0.76 f τ cr = 10.31 + v2 μ λ0 = 0.097 = 30.000 ô bả n xé t: = 60 MPa = 808.864 MPa d f = 1.300 tw E Tỷ số giữ a cạ nh lớ n cạ nh nhỏ củ a ô bả n = 0 = ==> ( tb / cr ) + (t tb / t cr ) = 0.089 Trang 288 < c = 0.90 OK!! PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Tính tốn hệ dầm phụ H150x150x7x10 Mx N Q KN.m KN KN 26 2.14 31 Mô men chố ng uố n yê u cầ u củ a tiế t diệ n: Wy c = M max f = Chiề u cao dầ m sơ : = h d = (5.5 6.5)3 Wyc Chiề u dà y bả n dụ ng sơ boä â : Q t w m ax = h d f v Chọ n mặ t cắ t có cá c thô ng số sau: 113043 mm3 290.112 mm 1.233 mm 12840513 mm h = 150 mm Ix = bf = 150 mm Iy = 3948833 mm tf = mm Wx = 171207 mm tw = 10 mm Wy = 52651 mm A = 3460 mm Sx = 98195 mm q = 0.272 KN/m Sy = 41075 mm Kiể m tra theo điề u kiệ n bề n chòu uố n: M σ = m ax = 151.863 < c f = Wx Kieå m tra theo điề u kiệ n bề n chòu cắ t: Q S τ = max x = 23.707 < c fv = I x t w M max σ= 0.9f b Wx Chiề u dà i tính toá n củ a L0 L t a.t 3w ==> α = 8. f 1 + h f b f b f t f Tra bả ng vớ i ==> 207 MPa OK!! 130 MPa OK!! daà m ngoà i mặ t phẳ ng dầ m củ a cá nh né n: = m = 18.324 = 3.533 = 2.480 Iy h E 1 = ψ . I x L0 f ==> b = 1.201 Choï n b = 1.000 b: Hệ số kể đế n giả m khả nă ng chòu uố n củ a dầ m xé t điề u kiệ n ổ n đònh tổ ng thể lấ y phụ thuộ c o 1 σ= M m ax b Wx = 151.863 Trang 289 ccr = 30.000 Ứ ng suấ t tiế p trung bình ô bả n xeù t: ttb = 60 MPa 0.76 f τ cr = 10.31 + v2 μ λ0 = 412.686 MPa d f = 1.820 tw E Tỷ số giữ a cạ nh lớ n cạ nh nhỏ củ a ô bả n = 0 = ==> ( tb / cr ) + (t tb / t cr ) = 0.174 < c = 0.90 OK!! Tính tốn sàn dày 12mm Trang 290 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Kiểm tra theo điều kiện bền chòu uốn: M max 2.03 = = 84.5 207MPA wx 2.4x10−3 (Thỏa mản yêu cầu bền) max = Độ võng lớn lấy từ mơ hình etab: f= 27mm < l/150 =6000/150 = 40 mm( thỏa mãn điều kiện độ võng) Trang 291 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 17.3.1.4 Tính tốn Kingpost H350x350x12x19 TÍNH TỐN KINGPOST 350X350X12X19 ĐẦU VÀO THIẾT KẾ Tên hiệu cấu kiện 1.1 Vật liệu Mác thép sử dụng Modun đàn hồi, E Cường độ thép tính tốn, f 1st floor - C1 SS490 275,000.00 N/mm² 275.00 N/mm² 285.00 N/mm² Cường độ thép tiêu chuẩn, fy 1.2 Kích thước hình học Chiều cao cột, l 10.20 m 312.00 mm 12.00 mm 350.00 mm 19.00 mm 350.00 mm 331.00 mm 169.00 mm Chiều cao bụng, hw Chiều dày bụng, tw Chiều rộng cánh, bf Chiều dày cánh, tf Chiều cao dầm, h = hw + 2tf Khoảng cách cánh dầm, hfk = hw + tf Chiều rộng phần nhô cánh, bo = (bf - tw)/2 1.3 Tải trọng Lực nén dọc trục, N -103.69 kN p 128.46 kNm v 49.41 kN m Moment uốn mặt phẳng, Mx Lực cắt, V TÍNH TỐN 2.1 Đặc tính hình học tiết diện Diện tích tiết diện cánh, Af = bf x tf Diện tích tiết diện bụng, Aw = hw x tw Diện tích tiết diện, As = Aw + 2Af Moment quán tính cánh trục trung hòa, If = bftf³/12 + bftfhfk²/4 Moment quán tính bụng trục trung hòa, Iw = twhw³/12 Moment quán tính tiết diện trục trung hòa, Ix = Iw + 2If Moment qn tính tiết diện ngồi mặt phẳng, Iy = 2tfbf³/12 Moment kháng uốn tiết diện thực mặt phẳng, W nx = 2Ix/h Moment kháng uốn tiết diện thực mặt phẳng, W ny = 2Iy/bf Moment tĩnh nửa tiết diện, Sx = twhw²/8 + bftfhf/2 Bán kính quán tính phương chính, rx = √(Ix / As) Bán kính qn tính phương ngồi mặt phẳng chính, ry = √(Iy / (2Af)) 2.2 Kiểm tra điều kiện độ bền chịu nén uốn Hệ số điều kiện làm việc, γc Hệ số tin cậy vật liệu, γM Cường độ chịu cắt tính tốn, fv = 0.58fy/γM Ứng suất tiếp, τ = VSx/Ixtw Tỉ số ứng suất cắt ứng suất cắt cho phép, τ / fv Tỉ số N/(Asf) Hệ số c x Hệ số nc Hệ số ứng suất (N /Asfγc)nc + (Mx /c xW nxfγc) Hệ số ứng suất (N /Asfγc) + (Mx /W nxfγc) Hệ số ứng suất tổng kết 6,650.00 mm² 3,744.00 mm² 17,044.00 mm² 182,345,216.67 mm4 30,371,328.00 mm4 395,061,761.33 mm4 135,770,833.33 mm4 2,257,495.78 mm³ 775,833.33 mm³ 1,246,591.00 mm³ 152.25 mm 101.04 mm 1.00 1.00 165.30 N/mm² 12.99 N/mm² 0.08 -0.02 1.05 1.50 #NUM! 0.18 0.18 Trang 292 5.4.1, p 29 Bảng 3, p 14 4.1.4 Bảng 4, p 15 Bảng C1, p 88 (5.37), p 29 (5.38), p 29 OK PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 2.3 Kiểm tra độ cứng cột Chuyển vị ngang đàu cột, Δmax Chuyển vị ngang cho phép cấu kiện, [Δmax/L] Chuyển vị đứng dầm cho phép, [Δmax] Kiểm tra độ cứng dầm 2.4 Kiểm tra ổn định tổng thể cột chịu nén Sơ đồ liên kết cột mặt phẳng 30.00 mm L / 100 102.00 mm Δmax ≤ 102 mm OK Khớp - Khớp Hệ số chiều dài tính tốn, μx Chiều dài tính tốn cột mặt phẳng, lx Độ mảnh cột mặt phẳng, λx = lx / rx Độ mảnh qui ước mặt phẳng, x = x f E Giá trị độ lệch tâm tương đối, mx = (Mx /N) x (As /W nx) Hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện η 1.00 10.20 m Độ lệch tâm tương đối tính đổi me = η x m x Hệ số uốn dọc ngồi mặt phẳng, φe Ứng suất tính tốn ổn định tổng thể mặt phẳng, σ1 = N /(φeAs) Ứng suất pháp cho phép, σ1all = f x γc Kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng Sơ đồ liên kết cột mặt phẳng Hệ số chiều dài tính tốn, μy Chiều dài tính tốn cánh chịu nén (khỏang cách lớn điểm cố kết), lo Chiều dài tính tốn cột mặt phẳng, ly = Min(lo, μy x l) Độ mảnh cột mặt phẳng, λy = ly / ry Hệ số uốn dọc, φy Hệ số, α Hệ số, β Hệ số α1 = (lotw/(hfkbf))² / (1+atw³ / (bftf3)) = (lotw/(hfkbf))² / (1+0.5 hfktw³ / (bftf3)) Số lượng điểm cố kết cánh nén nhịp Dạng tải trọng Cánh chất tải Hệ số ψ Hệ số φ1 = ψ (Iy /Ix) (hfk /lo)² (E /f) Hệ số giảm cường độ tính tốn ổn định dạng uốn xoắn, φb Độ mảnh tính tốn trung gian, λc = 3.14 √(E/f) Hệ số uốn dọc, φc Factor ρ = (Ix+Iy)/(Ashfk²) Value It = 0.433 (2bftf³ + hwtw³) Factor μ = 2+0.156 (It/Ashfk²) λy² Factor δ = 4ρ/μ Factor cmax = / (1+δ+√((1-δ)²+(16/μ)*(Mx/Nhfk)²) Hệ số, c Ứng suất pháp tính tốn ổn định tổng thể ngồi mặt phẳng, σ2 = N /(cφyAs) Ứng suất pháp cho phép, σ2all = f x γc Kiểm tra ổn định tổng thể cột chịu nén Trang 293 67.00 2.12 -9.35 2.18 -20.44 0.80 -7.64 N/mm² 275.00 N/mm² σ1 ≤ 275 N/mm² Khớp - Khớp Bảng D.9, p 100 (5.40), p 30 (5.39), p 30 OK 1.00 5.40 m 5.40 m 53.45 0.82 0.70 1.00 2.80 Hai hay nhiều Phân bố Bất kỳ 0.00 0.00 0.00 99.30 0.50 0.28 2,312,408.79 mm4 Bảng 16, p 32 Bảng 16, p 32 (E.3), p 109 Bảng E.1, p 111 (E.1), p 109 2.55 0.45 0.18 -0.18 (5.43 - 5.46), p 32 41.13 N/mm² (5.42), p 31 275.00 N/mm² σ2 ≤ 275 N/mm² OK PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 2.5 Kiểm tra ổn định cục cánh bụng 2.5.a Kiểm tra ổn định cục cánh nén 5.6.3.1, p 50 Tỉ số phần cánh nhô bề dày cánh, bo/tf Tỉ số phần cánh nhô bề dày cánh cho phép, [bo/tf] Kiểm tra ổn định cánh 2.5.b Kiểm tra ổn định cục bụng cột 8.89 18.08 bo/tf ≤ 18.08 Tỉ số chiều cao bụng cột bề dày bụng, hw/tw Tỉ số chiều cao bụng cột bề dày bụng cho phép m x = 0, [hw/tw] Tỉ số chiều cao bụng cột bề dày bụng cho phép m x = 1, [hw/tw] Tỉ số chiều cao bụng cột bề dày bụng cho phép, [hw/tw] Kiểm tra tỉ lệ chiều cao bụng bề dày bụng 26.00 61.40 61.40 61.40 hw/tw ≤ 61.4 Không cần thiết 936.00 mm 500.00 mm 50.40 mm 100.00 mm 6.32 mm 8.00 mm Kiểm tra cần thiết sườn cứng, hw/tw ≥ 2.3 √(E/f) Khoảng cách yêu cầu sườn cứng, [a] = (2.5 - 3) hw Khoảng cách yêu cầu sườn cứng, a Bề rộng sườn cứng, [bs] = hw/30 + 40mm Bề rộng sườn cứng, bs Chiều dày sườn cứng, [ts] = 2bs√(f/E) Chiều dày sườn cứng, ts Bảng 35, p 51 OK 5.6.1, p 43 Bảng 33, p 49 Bảng 33, p 49 Bảng 33, p 49 OK OK OK OK 17.3.1.5 Kiểm tra khả chịu lực cọc biện pháp Kingpost (H350x350x12x19) Kingpost đứng cọc nhồi biện pháp D500 neo vào cọc nhồi đoạn 1m Độ sâu chôn cọc vào mặt đất -4m.Chu vi cọc u=1.57m, diện tích cọc A=0.196(m2) Sức chịu tải cọc theo viện kiến trúc Nhật Bản R ch = q b Ab + u (fc,i lc,i + fs,i ls,i ) = 6.25 11 0.196 + 1.57 148.8 = 283.596(kN) Lực dọc lớn Kingpost=103.69 (kN) cọc nhồi bố trí thỏa Góc nội ma sát Độ sâu (m) Lớp ϕ li(m) N (°) 12 13 36’ Ip (%) c(kPa) 7.3 11 3.7 o 75 11 11.3 0.3 11 26o56’ - σv,z(kpa) σv,z 29.9 29.9 74.3 52.1 74.3 52.1 77.6 75.9 c/σv,z ap fi fci*li(kPa) 1.44 0.5 37.5 138.8 - - 36.7 11.0 Tổng cộng Trang 294 149.8 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Hình 17.10 Chi tiết gác Kingpost Hình 17.11 Chi tiết waller beam Trang 295 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Hình 17.12 Chi tiết giằng Hình 17.13 Chi tiết liên kết sàn cơng tác Hình 17.14 Chi tiết liên kết sàn cơng tác Trang 296 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) 17.4 TRÌNH TỰ ĐÀO ĐẤT MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH CỌC VÂY D400 CHIỀU DÀI 25m THÉP T?M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð?T 10000 10000 10000 10000 10000 50000 Hình 17.15 Đào đất đến độ sâu -2.6m MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH CỌC VÂY D400 MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH THÉP T?M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð?T CHIỀU DÀI 25m THÉP T?M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð?T 2500 10000 10000 10000 10000 10000 50000 Hình 17.16 Đào đất đến độ sâu -6.1m bắt đầu chống hệ chống Trang 297 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH CỌC VÂY D400 MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH THÉP T? M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð? T CHIỀU DÀI 25m THÉP T? M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð? T 10000 10000 10000 10000 10000 50000 Hình 17.17 Đào đất đến độ sâu -6.1m bắt đầu chống hệ chống MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH CỌC VÂY D400 MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH LỐI ĐI CHIỀU DÀI 25m THÉP T? M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð? T 10000 10000 10000 10000 10000 50000 Hình 17.18 Đào đất đến độ sâu -8m hố lỏi thang -9.7m bắt đấu lắp dựng hệ sàn công tác phục vụ đào đất Trang 298 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) MAÙY ĐÀO GẦU NGHỊCH CỌC VÂY D400 CHIỀU DÀI 25m LỐI ĐI THÉP T? M LĨT THI CƠNG ÐÀO Ð? T 10000 10000 10000 10000 10000 50000 Hình 17.19 Hồn thành công tác đào đất lắp đặt hệ chống, bắt đầu thi cơng hệ móng sàn hầm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Eurocodes 4: Design of composite steel and concrete structures – Part 1-1: General rules and rules for building, 2004 Trang 299 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) [2] Eurocodes 0: Basic of structural design, 2002 [3] Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-1: General actions - Densities, selfweight, imposed loads for buildings,2002 [4] Eurocode 1: Actions on structures - General actions - Part 1-4: Wind actions, 2004 [5] Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for building, 2004 [6] Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-8: Design of joints, 2005 [7] Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2004 [8] R.P.Johnson, Composite Structures of Steel and Concrete, 2005 [9] R P Johnson and D Anderson, Designers guide to EN 1994-1-1 Eurocode 4: Design of Composite Steel and Concrete Structures – Part 1-1: General Rules and Rules for buildings, 2004 [10] L Gardner and D A.Nerthecot, Designers’ guide to EN 1993-1-1 Eurocode 3: Design of Steel Structures – Part 1-1: General Rules and Rules for buildings, 2004 [11] Structural Steelwork Eurocodes – Development of a Trans-National Approach [12] ECCS – Technical Committee 11 Composite Structure, Composite Beam and Column to Eurocode 4,1993 [13] The Steel Construction Institute P121, Composite Beam Design to Eurocode [14] The Steel Construction Institute P300, Composite Slab and Beam Using Steel Decking: Best Practice for Design and Construction [15] The Steel Construction Institute P056, The Fire Resistance of Composite Floors with Steel Decking (2nd Edition) [16] Joints in Steel Construction: Simple Connections, 2002 [17] Joints in Steel Construction: Moment Connections, 2002 [18] Joints in Steel Construction: Composite Connections, 2002 [19] ECCS – TC Connections, European Recommendations for the design of Simple Joints in Steel Structures, 1st Edition, 2009 Trang 300 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) [20] PGS.TS Nguyễn Văn Hội, Kết cấu liên hợp thép bê tông dùng nhà cao tầng, 2010 [21] PGS.TS Bùi Công Thành, Báo cáo khoa học: Nghiên cứu kết cấu thép kết cấu thép – bê tông liên hợp với liên kết nửa cứng cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp, 2005 [22] PGS.TS Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, 2002 [23] Võ Phán, Hồng Thể Thao, Phân tích tính tốn móng cọc, 2010 [24] TCXD 205:1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, 2002 [25] TCXD 195:1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi, 1999 [26] TCXD 206:1998, Cọc khoan nhồi – Yêu cầu chất lượng thi công, 1999 [27] TCVN 7888:2008, Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước, 2008 [27] Võ Phán-Các phương pháp khảo sát trường & thí nghiệm đất phòng (2015) [28] Darko Dujmovic, Boris Androic, Ivan Lukacevic-Composite Structures according to Eurocode (2015) [29] PGS.TS Tô Văn Lận, Nền Móng cơng trình dân dụng cơng nghiệp (2016) [30] Plaxis advanced course hong kong (2012) [31] Miklos Ivanyi -Semi Rigid Joints in Structural Steelwork (2017) [32] Prof Dr.-Ing Ulrike Kuhlmann -Design of composite beams according to Eurocode 4-1-1 (2018) [33] TCVN 10304-2014-Móng cọc tiêu chuẩn thiết kế (2014) [34] TCVN 9362-2012, Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình (2012) [35] QCVN02-2009: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu tự nhiên dùng xây dựng (2009) Trang 301 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994-1-1) Trang 302 PHAN LẠC THIỆN TÂM ... Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994- 1- 1) 13 .4 .12 Khả chịu cắt mối nối 19 0 CHƯƠNG 14 LIÊN KẾT CỘT- CỘT 19 1 14 .1 Giới thiệu 19 1 14 .2 Tính tốn liên. .. lực kết cấu liên hợp) 3.2.2 .1 Theo Eurocode Trong tiêu chuẩn EN1994- 1- 1 trình bày cách tính tốn kết cấu liên hợp Trang 21 PHAN LẠC THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Tốn Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu. .. THIỆN TÂM Hướng Dẩn Tính Toán Kết Cấu Liên Hợp theo Tiêu Chuẩn Châu Âu (EN1994- 1- 1) 11 .3 Kiểm tra vách phần mếm ADsec 15 3 CHƯƠNG 12 LIÊN KẾT DẦM PHỤ VÀO DẦM CHÍNH 15 7 12 .1 Giới thiệu