Mô tả:
ThuyÕt minh
tÝnh to¸n phÇn kÕt cÊu biÓn
qu¶ng c¸o
NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN
TT
Nhiệm vụ
Người thực hiện
1
Chủ trì thẩm tra kết cấu
ThS.KS Nguyễn Thành Luân
2
Tính toán
KS Nguyễn Văn Bính
A.1. Các tiêu chuẩn và quy phạm
- TCVN 276 : 2003 – Công trình công cộng – nguyên tắc cơ bản để thiết kế;
- TCVN 5574:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép;
- TCVN 9393:2012 Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép
dọc trục;
- TCVN 9362:2012 Nền , nhà công trình - Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 10304-2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế;
- Tiêu chuẩn nước ngoài tham khảo: BS 8110-97.
A.2. Vật liệu sử dụng
Quy cách vật liệu bê tông dùng trong công trình được trình bày trên Bảng 1.
Bảng 1. Bê tông
STT
1
2
Các cấu kiện
Cấp độ bền
Cọc
Đài cọc
B20 (#250)
B22,5 (#300)
Rn
(kG/cm2)
130
110
Rbt
(kG/cm2)
10
8.8
Vật liệu cốt thép dùng trong công trình được trình bày trên Bảng 2.
Bảng 2. Cốt thép
STT
Các cấu kiện
1
Cốt thép đường kính Φ < 10mm
2
Cốt thép đường kính Φ ≥ 10mm
3
Thép tổ hợp
Chủng loại, cường độ
AI; Rs=2250 kG/cm2
AIII; Rs=3650 kG/cm2
CT38; Fy=3800 kG/cm2
A.3. Các trường hợp tải trọng
Trường hợp 1: Tĩnh tải + Hoạt tải + Gió
Trường hợp 2: Tĩnh tải + Hoạt tải - Gió
Trường hợp 3: Tĩnh tải tiêu chuẩn + Gió
1
PHỤ LỤC B
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN
2
B.1. SƠ ĐỒ TÍNH MÓNG CẨU THÁP
Mô hình 3D
Sơ đồ bố trí cọc
3
Mặt bằng đài móng
Sơ đồ tính toán móng
4
Sơ đồ phần tử và tiết diện khung điển hình K1
Sơ đồ phần tử và tải trọng gió hút tác dụng lên mặt biển 1
5
Sơ đồ phần tử và tải trọng gió đẩy tác dụng lên mặt biển 2
6
B.2 TẢI TRỌNG GIÓ
TẢI TRỌNG GIÓ THÀNH PHẦN TĨNH
I. Đặc điểm công trình
Vùng gió:
Dạng địa hình:
Wo =
Áp lực gió tiêu chuẩn:
IIB
C
0.095
T/m2
Zh =
0
m
Chiều sâu tầng hầm
Số tầng nhà:
n=
1 tầng
II Tính toán tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình:
W j=W o kj c
Áp lực tiêu chuẩn:
Hệ số tin cậy:
tt
Wj =
Áp lực tính toán:
γ Wj
Hệ số khí động:
γ=
1.20
cđ =
0.8
ch =
0.6
TẢI TRỌNG GIÓ
Tầng
Chiều
cao
tầng
Cao độ
sàn
Hệ số
độ cao
Hệ số
khí
động
Tải
Tải trọng
Tải
Tải
trọng trọng gió gió tiêu trọng gió
chuẩn tính toán
gió đẩy hút tính
thành
thành
toán
tính toán
phần tĩnh phần tĩnh
thành
thành
phần tĩnh phần tĩnh
j
h(m)
z(m)
k
c
Qđ(T/m2) Qh(T/m2) Qtc(T/m2) Q(T/m2)
Nền
Cao độ biển
0.00
14.00
14.00
0.00
0.72
1.40
0.066
0.0
0.049
0.00
0.10
7
0.00
0.12
B.3 NỘI LỰC CỘT
Story
T1
T1
T1
T1
T1
T1
T1
T1
T1
Column
C215
C215
C215
C215
C215
C215
C215
C215
C215
Load
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
Loc
0
4
9
0
4
9
0
4
9
P
-7
-6
-5
-7
-6
-5
-5
-4
-3
V3
-6
-6
-6
6
6
6
-6
-6
-6
M2
-66
-40
-15
66
40
15
-66
-40
-15
M3
1
1
0
0
0
0
1
0
0
Load
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
Loc
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
V2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
V3
-1
-1
-1
1
1
1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
1
1
1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
1
1
1
-1
-1
-1
-2
M2
-1
0
0
1
0
0
-1
0
0
-1
0
0
1
0
0
-1
0
0
-1
0
1
1
0
-1
-1
0
1
0
M3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
80
B.4 NỘI LỰC DẦM
Story
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
Beam
B635
B635
B635
B635
B635
B635
B635
B635
B635
B636
B636
B636
B636
B636
B636
B636
B636
B636
B637
B637
B637
B637
B637
B637
B637
B637
B637
B638
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
T4
B638
B638
B638
B638
B638
B638
B638
B638
B639
B639
B639
B639
B639
B639
B639
B639
B639
B640
B640
B640
B640
B640
B640
B640
B640
B640
B641
B641
B641
B641
B641
B641
B641
B641
B641
B642
B642
B642
B642
B642
B642
B642
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
-1
-1
-1
-1
-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-2
-2
2
2
2
-2
-2
-2
2
2
2
-2
-2
-2
2
2
2
2
2
2
-2
-2
-2
2
2
2
1
1
1
-1
-1
-1
1
1
1
1
1
1
-1
-1
-1
1
1
2
0
-1
-2
0
1
2
2
1
0
-2
-1
0
2
1
0
1
0
-1
-1
0
1
1
0
-1
0
0
-1
0
0
1
0
0
-1
0
0
-1
0
0
1
-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9
B.5 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP D200MM
I. THÔNG SỐ VỀ CỌC
1. Loại cọc
Cọc đóng
2. Vật liệu cọc
Bê tông cọc
# 250
Cường độ chịu nén của bê tông cọc
Rc=
Rs=
Cường độ thép tính toán
Cốt thép
Hàm lượng cốt thép cọc
110
n= 4
d 14.0
kG/cm
3700 kG/cm
cm 2
6.16
Fa=
3. Kích thước cọc
Loại tiết diện
Kích thước cọc
2
2
Hình vuông
d=
0.2
Diện tích tiết diện cọc
Ap=
0.04
m
m2
Chu vi cọc
u=
0.800
m
1.54%
Pvl=
II. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU CỌC
59.61 T
III. CAO TRÌNH
Ì
ĐÀI
À CỌC & CỌC (TÍNH
Í
TỪ
Ừ MẶT
Ặ ĐẤT
Ấ TỰ NHIÊN)
Ê
Cao độ mũi cọc
PL= -20.0
m
Chiều cao đài
Cao độ mặt đài
TL= -1.50
m
Cao độ đáy đài
Hố
ố khoan: HK11
hđ= 1.20
m
BL= -0.00
m
IV. BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI TIÊU CHUẨN CHỊU NÉN CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN
Độ mảnh:
h/d=
100
f L=
0.786
Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh:
α=
THÔNG SỐ VỀ ĐẤT NỀN
Lớp đất Loại đất
i
1
2
3
4
4
Sét
Cát
Sét
Sét
Li
SLi
Ltt
m
m
m
1.1
2.1
1.9
2.0
2.0
1.1
3.2
5.1
7.1
9.1
1.1
2.1
1.9
2
2
30
CÔNG THỨC NHẬT BẢN
N30
1
7
6
4
4
γi
Ls
Lc
Qs
SQs
T/m 2
m
m
T
T
2
1.91
1.6
1.63
1.63
1.1
0
1.9
0
0
0
2.1
0
2
2
0.3
3.5
3.0
3.5
3.5
0
4
7
10
14
Qp
1
8
7
5
5
k 1=
400
k 2=
2
CÔNG THỨC MEYERHOF
Qu
1
12
14
16
19
K2NtbAxq
SQs
K1NaAp
T
T
T
0
2
2
1
1
0
3
4
6
7
2
11
10
7
7
10
Qu
2
14
14
13
14
4
4
4
4
4
Sét
Sét
Sét
Sét
Sét
2.0
2.0
2.0
2.0
2.9
11.1
13.1
15.1
17.1
20.0
2
2
2
2
2.9
3
3
3
3
3
NP=
Cấp công trình:
Số lượng cọc trong đài:
1.63
1.63
1.63
1.63
1.63
2.7
2.7
2.7
2.7
4.0
29
16
19
22
25
29
Q p=
4
4
4
4
4
21
23
26
29
33
4
1
1
1
1
2
ΣQs=
8
9
11
12
13
6
6
6
6
6
13
Cấp II
6-10 cọc
1.15
γn =
1.15
=
γ
k
1.65
Hệ số tin cậy theo đất:
GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN THEO ĐẤT NỀN
+Theo công thức Nhật Bản:
Hệ số tầm quan trọng của công trình:
2
2
2
2
2.9
ΣQs=
3
n=
γo=
Hệ số điều kiện làm việc:
0
0
0
0
0
+Theo công thức MEYERHOF:
SỨC CHỊU TẢI CỌC THIẾT KẾ
Nc,d=
20T
Nc,d=
11T
Nc,d=
20T
11
Q p=
14
15
16
17
19
6
B.6 TÝnh to¸n t¶i träng t¸c dông lªn cäc
THÔNG SỐ ĐÀI CỌC & CỌC
Đài cọc:
8 cọc
ho=
Chiều cao đài
1.20 (m)
Cọc
Sức chịu tải cho phép
[P] =
20 T
Chiều dài đài
Chiều rộng đài
Trọng lượng riêng bê tông đài
Trọng lượng bê tông đài
g =
Po =
2.5 T/m3
7.1 T
lx =
ly =
0.90 (m)
2.40 (m)
NỘI LỰC TÍNH TOÁN VÀ PHẢN LỰC ĐẦU CỌC
Nội lực (đơn vị : T, Tm) :
TT
Fx
Fy
Fz
TH1
0
6.0
12.0
TH2
0
-6.0
12.0
TH3
0
6.0
9.0
Sơ đồ bố trí cọc :
Yi / Xi -0.40
0.40
-0.90
1
1
-0.3
1
1
0.30
1
1
0.9
1
1
Kết Luận :
Mx
73.0
-73.0
73.0
My
0
0
0
Mz
0
0
0
Nội lực đáy đài chuyển về tâm cọc và phản lực đầu cọc:
Nội lực
Fz
Mx
My
Pmax Pmin Pmax/[P]
TH1
19
73
0
21
-16
103 %
TH2
19
-73
0
21
-16
103 %
TH3
16
73
0
20
-16
101 %
Tâm cọc :
X = 0.00
Y = 0.00
Tâm cột :
X = 0.00
Y = 0.00
Cọc đủ khả năng chịu tải, lực đầu cọc lớn nhất không vượt quá 20% sức chịu tải của cọc
12
E.7. TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC
tÝnh to¸n cèt thÐp §μi
* VËt liÖu sö dông :
Bªt«ng B22.5
Cèt thÐp
AIII
--> Rb =
13 (MPa) =
2
130 (daN/cm )
--> Rs =
365 (MPa) =
2
3650 (daN/cm )
* TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d−¬ng theo ph−¬ng dµi cña ®µi:
M«men :
M=
480 (kNm)
ω=
BÒ réng :
b=
140 (cm)
ChiÒu cao:
h=
120 (cm)
σsc,u =
Líp ®Öm :
a=
10 (cm)
ξR=
--> ho =
110 (cm)
αR=
M
=
Rbbho2
αm =
0.746
400 (MPa)
0.577
0.410
0.022
--> αm <= αR:
ζ=
0.989
Gi¸ trÞ cèt thÐp tÝnh to¸n :
As =
M
=
ζ Rs ho
φ 16
Chän :
12.09 (cm2)
--> a =
Hµm l−îng :
μ=
233 (mm)
Bè trÝ cèt thÐp :
Bè trÝ :
φ 16 a 200
* TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d−¬ng theo ph−¬ng ng¾n cña ®µi:
M«men :
M=
320 (kNm)
ω=
BÒ réng :
b=
240 (cm)
ChiÒu cao:
h=
120 (cm)
σsc,u =
Líp ®Öm :
a=
10 (cm)
ξR=
--> ho =
110 (cm)
αR=
M
=
Rbbho2
αm =
0.08%
0.746
400 (MPa)
0.577
0.410
0.008
--> αm <= αR:
ζ=
0.996
Gi¸ trÞ cèt thÐp tÝnh to¸n :
As =
M
=
ζ Rs ho
Chän :
φ 16
8.00 (cm2)
--> a =
Hµm l−îng :
μ=
0.03%
603 (mm)
13
Bè trÝ cèt thÐp :
Bè trÝ :
φ 16 a 250
KÕt luËn: §µi ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc
14
B.7 KIỂM TRA LIÊN KẾT BU LÔNG CHÂN CỘT THÉP
Số liệu đầu vào
Cấp độ bền bu lông: 8.8
Bu lông 1 phía
10
bu lông
D bu lông
30
mm
Mô men M
=
73000
kG.m
Lực cắt Q
=
0
kG
Lực dọc N
=
6000
kG
Cường độ tính toán chịu cắt và chịu kéo của bu lông
Trạng thái
Cường độ tính toán của bu lông từ thép độ bền lớp ( N/mm2)
Ký hiệu
ứng suất
4.6
4.8
5.6
5.8
6.6
8.8
fvb
Cắt
150
160
190
200
230
320
ftb
Kéo
170
160
210
200
250
400
Diện tích thiết diện bu lông
d ( mm)
20
22
24
27
30
36
42
A ( cm2)
3.14
3.8
4.52
5.72
7.06
10.17
13.85
Abn (cm2)
2.45
3.03
3.52
4.59
5.6
8.16
11.2
Khả năng làm viêc chịu kéo của bu lông
[N ]tb
= Abn * f tb
ftb - Cường độ tính toán chịu kéo của vật liệu bu lông
2
ftb =
4000 kG/cm
Abn - diện tích thiết diện thực của bu lông
Abn =
5.60
cm2
[ N] tb =
19040 kG
Lực kéo lớn nhất tác dụng vào bu lông:
Khoảng cách hàng bu lông:
h=
0.7
m
N b max =
=
M N
+
n.h n
11029 kG
19040 kG
[ N] tb =
Ta có:
Điều kiện: [ N] tb > Nbmax
Hệ số an toàn:
k=
1.7
Nhận xét : Liên kết đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực
15
KIỂM TRA LIÊN KẾT NỐI CỘT THÉP
Số liệu đầu vào
Cấp độ bền bu lông: 8.8
Bu lông 1 phía
4
bu lông
D bu lông
30
mm
Mô men M
=
16000
kG.m
Lực cắt Q
=
0
kG
Lực dọc N
=
5300
kG
Cường độ tính toán chịu cắt và chịu kéo của bu lông
Trạng thái
Cường độ tính toán của bu lông từ thép độ bền lớp ( N/mm2)
Ký hiệu
ứng suất
4.6
4.8
5.6
5.8
6.6
8.8
fvb
Cắt
150
160
190
200
230
320
ftb
Kéo
170
160
210
200
250
400
Diện tích thiết diện bu lông
d ( mm)
20
22
24
27
30
36
42
A ( cm2)
3.14
3.8
4.52
5.72
7.06
10.17
13.85
Abn (cm2)
2.45
3.03
3.52
4.59
5.6
8.16
11.2
Khả năng làm viêc chịu kéo của bu lông
[N ]tb
= Abn * f tb
ftb - Cường độ tính toán chịu kéo của vật liệu bu lông
2
ftb =
4000 kG/cm
Abn - diện tích thiết diện thực của bu lông
Abn =
5.60
cm2
[ N] tb =
19040 kG
Lực kéo lớn nhất tác dụng vào bu lông:
Khoảng cách hàng bu lông:
h=
0.6
m
N b max =
=
M N
+
n.h n
7992 kG
19040 kG
[ N] tb =
Ta có:
Điều kiện: [ N] tb > Nbmax
Hệ số an toàn:
k=
2.38
Nhận xét : Liên kết đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực
16
B.9 KIỂM TRA THÉP CỔ CỘT
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỔ CỘT
2
Rb=
130
kgf/cm
Rs=
3650
kgf/cm
Tầng
Phần
tử
Tổ hợp
COT
COT
COT
COT
COT
COT
COT
COT
COT
C74
C74
C74
C74
C74
C74
C74
C74
C74
COMB1
COMB1
COMB1
COMB2
COMB2
COMB2
COMB3
COMB3
COMB3
2
Lực
dọc
T
-12
-10
-7
-12
-10
-7
-9
9
-7
-5
M2
T.m
-1
-1
-1
0
0
0
-1
1
-1
-1
M3
T.m
-73
-70
-66
73
70
66
-73
73
-70
-66
h
cm
110
110
110
110
110
110
110
110
110
b
a
cm cm
145 4
145 4
145 4
145 4
145 4
145 4
145 4
145 4
145 4
Fa2
cm2
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15 3
15.3
15.3
Fa3
cm2
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15 3
15.3
15.3
N0
N1
N2
N
2296415
2296415
2296415
2296415
2296415
2296415
2296415
2296415
2296415
134747
130550
124245
136708
132510
126206
128449
124245
120036
29896.13
30118.05
29713.23
29896.13
30118.05
29713.23
23658.11
23658 11
23873.81
25545.22
24731.1
24735.9
24231.7
24796.3
24805.4
24305.4
20153.8
20153 8
20202
21257.8
Hàm
Hệ số
lượng an toàn
%
0.38%
2.06
0.38%
2.47
0.38%
3.46
0.38%
2.07
0.38%
2.48
0.38%
3.47
0.38%
2.24
0 38%
2 24
0.38%
2.89
0.38%
4.25
17
B.10 ETABS Steel Design
Engineer
Project
Subject
Eurocode 3-2005 STEEL SECTION CHECK
(Envelope Details)
Units : Ton-m
Element: C215
Section: COT500
Combo : COMB1
Len: 9.000
Frame : C215
Length: 9.000
Shape: COT500
X Mid: 25.800
Y Mid: 2.805
Z Mid: 6.200
Design Type: Column
Frame Type: DCH-MRF
Rolled : No
Country=CEN Default
Interaction=Method 2 (Annex B)
Combination=Eq. 6.10
MultiResponse=Step-by-Step
GammaM0=1.00
An/Ag=1.00
GammaM1=1.00
RLLF=1.000
GammaM2=1.25
PLLF=0.750
D/C Lim=0.950
A=0.024
It=0.001
Iw=0.000
E=20394323.844
Iyy=7.132E-04
Izz=7.132E-04
Iyz=0.000
fy=38000.000
iyy=0.171
izz=0.171
h=0.500
fu=45000.000
Wel,yy=0.003
Wel,zz=0.003
Wpl,yy=0.004
Wpl,zz=0.004
Reliability=Class 2
P-Delta Done? No
Av,z=0.015
Av,y=0.015
AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN
N-Myy-Mzz Demand/Capacity Ratio
Governing
Load
Station
Equation
Combo
Location
(6.2)
COMB1
0.000
SHEAR CHECK
Governing
Equation
(6.2)
(6.2)
Shear
Direction
Major
Minor
Load
Combo
COMB1
COMB1
Station
Location
8.950
8.950
N
Med,yy
Med,zz
Ratio
Ratio
Ratio
0.008 + 0.005 + 0.464 =
Ved
Force
0.035
5.750
Vc.Rd
Capacity
339.796
339.796
Total
Ratio
0.472
Status
Check
OK
Stress
Ratio
0.000
0.017
Status
Check
OK
OK
18
ETABS v9.7.4 - File:so do etabs - Ton-m Units
December 15,2015 11:53
- Xem thêm -