Thiết kế chung cư cao tầng Avalon năm 2009

2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 228 -
- Độ cứng xoắn của sàn tại tim cột:



)1(
9
2
2
2 L
cL
CEK cst
.8.968
124.16
5.311124.16
62779
124.16
5.311124.16
62779
33
cs
cscs
E
EE











- Độ cứng cột tương đương:
.45.8318.968
1
7.5864
111 11
c
cscctc
ec EEEKKK 


 


 

Độ cứng sàn
2/
4
1cL
EIK
n
s
s 
trong đó:
 Ln - chiều dài nhịp cột Ln=10m=32.81ft=393.7in;
 c1 - chiều cao tiết diện cột.
- Bề rộng dải tính toán 16.4ft = 16.4x12 =196.8in
.6.1195512
98.196 43 inJ s 
- Độ cứng sàn bên phải cột A
9.1252/56.277.393
6.1195514 
sK Ecs.
- Độ cứng sàn bên trái cột B
5.1262/5.317.393
6.1195514 
sK Ecs.
- Độ cứng sàn bên phải cột B
5.1262/5.317.393
6.1195514 
sK Ecs.
9.7.6. Xác định hệ số phân phối mômen cho sàn xuống cột DF, và hệ số truyền
COF
 K
KDF s
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 229 -
trong đó:
)()( phaistraisec KKKK 
- Tại gối A
168.09.1257.625
9.125  cc
c
EE
EDF .
- Bên trái gối B
117.05.1265.12645.831
5.126  ccc
c
EEE
EDF .
- Bên phải B
.117.05.1265.12645.831
5.126  ccc
c
EEE
EDF
- Xác định hệ số truyền dựa vào tỉ số giữa c1/l1 và c2/l2 tra bảng A20 [15] vànội suy, có được bảng sau: (c1, c2 – chiều rộng và chiều cao tiết diện cộttương ứng; l1, l2 nhịp bước cột):
Bảng 9.3: Bảng xác định hệ số truyền COF
9.7.7. Lập bảng phân phối moment do tải không cân bằng và kiểm tra ứng
suất kéo tại gối và nhịp
Bảng 9.4: Bảng phân phối moment do Mnet
- Kiểm tra ứng suất kéo trong bêtông sàn
S
M
A
Pf nett
max
 ;
- Theo Mục 18.4.1 [34]
 Tại vị trí mặt gối tựa
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 230 -
37940006'6][  ct ff psi;
 Tại vị trí mặt giữa nhịp
12640002'2][  ct ff psi.
Kiểm tra tại vị trí bên trái gối C( vị trí có Mnet lớn nhất)
3
max cVMM netnet  (thiên về an toàn nên ta lấy cánh tay đòn bằng c/3)
Phản lực tại gối B: 25152
8.3236.153
2 
 BC
BC
net LWV (lb/ft)
29.1722472
8.3236.153
3
5.31107.198 3max 

 netM in-lb/ft.
25.4256
95.31
6
22
 bhS in3.
S
M
A
Pf nett
max

5.22625.425
29.172247179  psi < [ft] = 379 psi
 ứng suất kéo trong bê tông sàn tại vị trí bên trái gối B thoả mãn.
Kiểm tra vị trí giữa nhịp BC
3
2
max 107.1988 
BCnet
net
LwM
48940107.198128
81.3236.153 32max netM in-lb/ft.
S
M
A
Pf nett
max

6425.425
48940179  psi < [ft] = 126 psi.
 ứng suất kéo trong bê tông sàn tại vị trí giữa nhịp BC thoả mãn.
9.7.8. Xác định biểu đồ moment Mu cho sàn (Mu là moment sau cùng mà sànphải chịu)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 231 -
Lập bảng phân phối moment cho moment do tải cân bằng gây ra:
 Tính momen ngàm của tải trọng đã cân bằng(của cáp)
12
2LwFEM balbal 
 Nhịp AB và CD
wbal = 53.75 psf.
67.578611212
81.3275.53 2  balFEM in-lb.
 Nhịp BC
wbal = 74.64 psf.
67.803491212
81.3264.74 2  balFEM in-lb.
Bảng 9.5: Bảng phân phối moment do tải cân bằng Mbal
Lập bảng phân phối moment cho moment do tải tính toán(tải đã nhân
hệ số):
 Tính momen thứ cấp Ms Ms = Mbal – M1trong đó:
Ms - moment do thứ cấp, là moment sau cùng do cáp sinh ra, có giátrị bằng moment;
Mbal - moment do tải cân bằng của cáp gây ra;
M1 - moment do sự lêch tâm của cáp so với trục cấu kiện gây ra.
- Từ hình dạng của cáp trong sàn (hình 9.12)
 Nhịp AB tại gối A e = 0
M1 = F.e = 0Mômen cân bằng:Mbal = 47100 in-lb/ft (từ bảng 9.5)
 Ms = 47100 – 0 =47100 in-lb/ft.
Moment ngàm của tải trọng tính toán
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 232 -
3723601212
81.32.9.345
12
22
 lWFEM uu in-lb/ft.
 Nhịp BA tại bên trai gối B e = 9/2-1 = 3.5
M1 = F.e = 19284x3.5 = 67494 in-lb/ftMoment cân bằng: Mbal = 64900 in-lb/ft (từ bảng 11.3)
 Ms = 64900– 67494 =-2594 in-lb/ft.
Moment ngàm của tải trọng tính toán
3723601212
81.32.9.345
12
22
 lWFEM uu in-lb/ft.
 Nhịp BC tại bên phải gối B e = e = 9/2-1 = 3.5
M1 = F.e = 19284x3.5 = 67494 in-lb/ft.Moment cân bằngMbal = 79400 in-lb/ft (từ bảng 11.3)
 Ms = 79400 – 67494 =11906 in-lb/ft.
Moment ngàm của tải trọng tính toán
3723601212
81.32.9.345
12
22
 lWFEM uu in-lb/ft.
Bảng 9.6: Bảng phân phối moment do tải tính toán (đã nhân hệ số) Mu-
Xác định biểu đồ moment thiết kế Mu
- Moment thiết kế bằng moment do tải sử dụng đã nhân hệ số (tải tính toán )
trừ đi moment thứ cấp sau cùng do cáp sinh ra
Mu = su MM 
trong đó:

uM - moment do tải tính toán gây ra;
Ms -moment do thứ cấp, là moment sau cùng do cáp sinh ra, có giá
trị bằng moment.
 Tính moment Mu và momen tính toán nM :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 233 -
Mu = su MM 
- Xác định moment âm bên phải cột A (nhịp AB)
Ms = 47100 in-lb/ft;
uM = -310000 in-lb/ft; (từ bảng 11.4)
Mu = 26290047100310000  su MM in-lb/ft;
Mu tại mặt cột sẽ bị giảm đi 1 lượng V.c/3
L
MMLwV AuBuuAB
  )()(2
ftlb /2.5446
1281.32
10)3109.399(
2
81.329.345 3



c = 27.56 in
 Mu = 262900 – 3
56.272.5446 212867.6 in-lb/ft.
Đối với cấu kiện chịu uốn thì hệ số giảm cường độ là  =0.9 nên các giá trị
moment Mu vừa tính được tại gối và nhịp phải chia cho  =0.9 để đượcmoment thiết kế sau cùng Mn kết quả như sau:
 nM =  9.0
6.212867

uM 236520 in-lb/ft.
- Xác định moment âm bên trái cột B (nhịp BA)
Ms = -2594 in-lb/ft
uM = 399900 in-lb/ft (từ bảng 11.4)
Mu = 402494)2594(3999000  su MM in-lb/ft;
Mu tại mặt cột sẽ bị giảm đi 1 lượng V.c/3
L
MMLwV BuAuuBA
  )()(2
ftlb /8.5902
1281.32
10)9.399310(
2
81.329.345 3



c = 31.5 in
 Mu = 402494 – 3
5.318.5902  =340470.57 in-lb/ft;
 nM =  9.0
57.340470

uM 378300.6 in-lb/ft.
- Xác định moment âm bên phải cột B (nhịp BC)
Ms = 11906in-lb/ft
uM = -376000 in-lb/ft (từ bảng 11.4)
Mu = 36409411906376000  su MM in-lb/ft;
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 234 -
Mu tại mặt cột sẽ bị giảm đi 1 lượng Vc/3
L
MMLwV BuCuuBC
  )()(2
;/5.5674
1281.32
10)376376(
2
81.329.345 3
ftlb


c = 31.5 in
 Mu = 364094 – 3
5.315.5674 304511.8 in-lb/ft;
 nM =  9.0
8.304511

uM 338346.4 in-lb/ft.
- Tính mômen dương lớn nhất nhịp AB ( uM max, nM )
Giả sử tại vị trí lực cắt bằng 0 và moment lớn nhất là x:
x =  9.345
2.5446
u
AB
w
V 15.745 ft

uM = 310000 in-lb/ft
Ms = 0.5(47100 +(-2594) = 22253in-lb/ft;

uM max = suuAB MMxwxV  2
2
= 22253310000122
745.5 
21345.9-1215.7455446.2
=226756 in-lb/ft;
 nM = 9.0
226756


uM = 251951.1 in-lb/ft.
- Tính moment dương lớn nhất nhịp BC ( uM max, nM )
Giả sử tại vị trí lực cắt bằng 0 và moment lớn nhất là x:
x =  2
81.32
2
nL 16.405 ft
Ms = 11906 in-lb/ft

uM max = suuBC MMxwxV  2
2
= 11906376000122
6405.6 
2.4051345.9-1215674.5
=194448 in-lb/ft;
 nM = 9.0
194448


uM = 216053.3 in-lb/ft;
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN IV-CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN CĂNG
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 235 -
Bảng 9.6: Giá trị moment tại các vị trí gối và nhịp (in-lb/ft)
Vị trí Gối A Nhịp AB Gối B (trái)
(Gối B
(phải) Nhịp BC
Mn
(in -lb/ft) 236520 251951.1 378300.6 338346.4 216053.3
Hình 9.13: Biểu đồ moment thiết kế
9.7.9. Kiểm tra cường độ moment chiu uốn của sàn
- Theo [34], cốt thép không ứng lực trước (cốt thép thường) tối thiểu:
minAs = 0.00075hLn.
- Từ biểu đồ moment trên, cầm kiểm tra cường độ chịu moment uốn của sàn
tại vị trí có moment lớn nhất là giữa nhịp AB và bên trái cột B.
a) Kiểm tra moment âm bên trái cột B
- Moment tại bề mặt tiết diện bên trái cột B cần kiểm tra
nM =378300.6 in-lb/ft
266.2122
)81.3281.32(900075.0 inAs  .
Tra bảng 3.3[35],chọn 7 thanh #6(19.05mm) As=0.44 in2.
 As = 0.44x7 = 3.08in2Khoảng cách lớn nhất giữa các thanh: 6in (152mm) và đặt tập trung quanh
tiết diện cột trong khoảng: bề rộng cột + 0.5 x chiều dày sàn.
bcột + 0.5hsàn = 31.5 +0.5x9= 36 in (914mm).Khung tương đương rông 16.405 ft nên:
218771.0405.16
08.3 inL
A
ft
A ss  .
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 P...