Tải bản đầy đủ
30 KIỂM TRA SÀN PHẲNG BÊTÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN I (AT NOMINAL STRENGTH)

30 KIỂM TRA SÀN PHẲNG BÊTÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN I (AT NOMINAL STRENGTH)

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

-

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

A: vùng bêtông chịu nén, được xác định dựa vào hình trên (quy định tại mục 22.2.2.4,

a=
-

A ps f ps + A s f y
0.85f c' b

ACI 318M-14 [34]):
fps: ứng suất tính toán của thép ƯLT kết dính (bonded) tương ứng với độ bền chịu uốn
danh định của kết cấu. Nếu khi ứng suất hữu hiệu f se thoả mãn điều kiện fse ≥ fpu thì
theo Mục 20.3.2.3, ACI 318M-14 [34] xác định ứng suất tính toán fps như sau: (Trường
hợp không có cốt thép chịu nén A’s=0)

 γ  f
 
d
f ps = f pu 1 − p ρ P pu' + ( ω − ω ' )  
 β1  f c d p
 
-

β1: hệ số quy đổi vùng chịu nén của bêtông (Mục 22.2.2.4 ACI 318M-14)
Giá trị β1 = 0.85 được xác định như sau:
β1 = 0.85 khi f’c ≤ 30MPa
β1 = 0.85 – 0.008(f’c – 30) khi f’c > 30Mpa

-

γp

: Hằng số phụ thuộc vật liệu thép ƯLT64
γp = 0.55 cho thép thanh (fpy/fpu ≥ 0.8);
γp = 0.40 cho sợi và cáp (stress – relieved) (fpy/fpu ≥ 0.85);
γp = 0.28 cho sợi và cáp (low – relaxation) (fpy/fpu ≥ 0.90).

A ps

As
As'
ρp =
; ρ=
; ρ' =
b×d
b×d
b×d

ω = ρ×

fy
f

'
c

; ω' = ρ ' ×

fy
f c'

Để đảm bảo không bị phá hoại đột ngột do đứt cáp ngay sau khi nứt, thì ACI 318M-14 quy
định độ bền kháng uốn (
Trường hợp 1: Nếu
Trường hợp 2: Nếu

φM n

) của bêtông ƯLT dính kết phải thoả điều kiện:

M u ≤ φM n < 2M u
φM n ≥ 2M u

 yêu cầu

φM n ≥ 1.2M cr

 Không cần kiểm tra Mcr

Với:
64 Tra theo Mục 20.3.2.3.1, ACI 318M-14 [34]
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 403 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

-

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Mcr: momen kháng nứt của tiết diện BTƯLT


P 
M cr =  f r + se ÷Sc + Psee
Ac 


-

f r = 0.62 f c'

fr: cường độ kháng nứt của bêtông,
Pse: lực nén trước hiệu quả (sau khi trừ tổng tổn hao), Pse = fseAps
Ac, Sc: diện tích và momen tĩnh của tiết diện BTƯLT (không nứt)
e : Khoảng cách từ lực Pse đến trọng tâm của tiết diện BTƯLT

Hình 7. - Biểu đồ momen trong các dải của COMB ULS1 theo phương Y

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 404 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 7 - Biểu đồ momen trong các dải của COMB ULS1 theo phương X

Hình 7 - Biểu đồ momen trong các dải của COMB ULS2 theo phương Y

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 405 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 7 - Biểu đồ momen trong các dải của COMB ULS2 theo phương X

Bảng 7. – Tính diện tích thép thường tại từng vị trí

Vị
trí
dải

Dải
giữa

Dải
biên

Bề
rộng
dải

Bề rộng
gia cường
thép đầu
cột

mm
Cột
giữa

Số
thanh
thép
đầu cột

Số
thanh
thép
trong
dải

Thép rải
đầu cột

Thép rải
trong dải

mm

Ø

a

Ø

a

4200

1800

14

150

10

300

12

14

2946.81

Nhịp
giữa

4200

-

0

-

10

300

0

14

1099.56

Cột
biên

2100

1000

14

150

10

300

7

7

1627.34

Nhịp
biên

2100

-

0

-

10

300

0

7

549.78

Vị trí

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 406 -

As

mm2

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

- 407 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Bảng 7 – Kiếm tra giới hạn cường độ trong các dải COMB ULS1
TÊN DẢI

CSB1
MSB1
CSB2
MSB2
CSB3
MSB3
CSB4
MSB4
CSB5

φ

VỊ TRÍ

fps

Aps

dp

a

fy

As

d

φMn

Mu

(MPa)

(mm2)

(mm)

(mm)

(MPa)

(mm2)

(mm)

(kN.m)

(kN.m)

KIỂM TRA

Gối

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

186

364.76

215.53

Thỏa

Nhịp

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

186

364.76

99.77

Thỏa

Gối

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

84.41

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

218.34

Thỏa

Gối

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

408.57

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

244.57

Thỏa

Gối

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

170.19

Thỏa

Nhịp

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

224.12

Thỏa

Gối

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

296.73

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

255.31

Thỏa

Gối

0.9

1550.38

1184.4

170

66.54

390

10156

186

770.42

225.12

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.38

1184.4

170

66.54

390

10156

186

770.42

248.00

Thỏa

Gối

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

277.73

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

260.46

Thỏa

Gối

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

180.21

Thỏa

Nhịp

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

183.89

Thỏa

Gối

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

403.59

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

245.01

Thỏa

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 408 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

TÊN DẢI

MSB5
CSB6

CSA1
MSA1
CSA2
MSA2
CSA3
MSA3
CSA4

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

φ

VỊ TRÍ

fps

Aps

dp

a

fy

As

d

φMn

Mu

(MPa)

(mm2)

(mm)

(mm)

(MPa)

(mm2)

(mm)

(kN.m)

(kN.m)

KIỂM TRA

Gối

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

83.17

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

196.31

Thỏa

Gối

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

186

364.76

206.36

Thỏa

Nhịp

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

186

364.76

101.06

Thỏa

Gối

0.9

1501.70

1480.5

150

60.49

390

1303

168

302.63

196.50

Thỏa

Nhịp

0.9

1501.70

1480.5

150

60.49

390

1303

168

302.63

108.07

Thỏa

Gối

0.9

1508.81

1184.4

150

66.20

390

10748

168

696.91

76.80

Thỏa

Nhịp

0.9

1508.81

1184.4

150

66.20

390

10748

168

696.91

189.43

Thỏa

Gối

0.9

1490.62

2961

150

61.99

390

2617

168

598.55

395.47

Thỏa

Nhịp

0.9

1490.62

2961

150

61.99

390

2617

168

598.55

223.97

Thỏa

Gối

0.9

1508.60

1184.4

150

65.95

390

9792

168

652.28

93.60

Thỏa

Nhịp

0.9

1508.60

1184.4

150

65.95

390

9792

168

652.28

183.71

Thỏa

Gối

0.9

1490.62

2961

150

61.99

390

2617

168

598.55

387.84

Thỏa

Nhịp

0.9

1490.62

2961

150

61.99

390

2617

168

598.55

223.17

Thỏa

Gối

0.9

1508.81

1184.4

150

66.20

390

10748

168

696.91

76.50

Thỏa

Nhịp

0.9

1508.81

1184.4

150

66.20

390

10748

168

696.91

189.88

Thỏa

Gối

0.9

1501.70

1480.5

150

60.49

390

1303

168

302.63

188.11

Thỏa

Nhịp

0.9

1501.70

1480.5

150

60.49

390

1303

168

302.63

105.24

Thỏa

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 409 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Bảng 7 – Kiếm tra giới hạn cường độ trong các dải COMB ULS2
TÊN DẢI

CSB1
MSB1
CSB2
MSB2
CSB3
MSB3
CSB4
MSB4
CSB5

φ

VỊ TRÍ

fps

Aps

dp

a

fy

As

d

φMn

Mu

(MPa)

(mm2)

(mm)

(mm)

(MPa)

(mm2)

(mm)

(kN.m)

(kN.m)

KIỂM TRA

Gối

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

186

364.76

197.79

Thỏa

Nhịp

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

186

364.76

111.83

Thỏa

Gối

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

105.86

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

220.52

Thỏa

Gối

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

494.36

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

280.73

Thỏa

Gối

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

232.83

Thỏa

Nhịp

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

258.15

Thỏa

Gối

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

385.91

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

296.53

Thỏa

Gối

0.9

1550.38

1184.4

170

66.54

390

10156

186

770.42

306.98

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.38

1184.4

170

66.54

390

10156

186

770.42

284.74

Thỏa

Gối

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

364.56

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.28

2368.8

170

63.96

390

4921

186

719.83

304.00

Thỏa

Gối

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

245.48

Thỏa

Nhịp

0.9

1548.28

1579.2

170

65.58

390

8380

186

752.61

259.92

Thỏa

Gối

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

488.93

Thỏa

Nhịp

0.9

1542.41

2368.8

170

64.04

390

5112

186

730.00

281.24

Thỏa

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 410 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

TÊN DẢI

MSB5
CSB6

CSA1
MSA1
CSA2
MSA2
CSA3
MSA3
CSA4

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

φ

VỊ TRÍ

fps

Aps

dp

a

fy

As

d

φMn

Mu

(MPa)

(mm2)

(mm)

(mm)

(MPa)

(mm2)

(mm)

(kN.m)

(kN.m)

KIỂM TRA

Gối

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

104.59

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.44

1184.4

170

66.62

390

10538

186

790.68

220.98

Thỏa

Gối

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

168

348.88

198.51

Thỏa

Nhịp

0.9

1547.81

1184.4

170

63.05

390

2514

168

348.88

112.32

Thỏa

Gối

0.9

1544.94

1480.5

170

61.66

390

1274

168

347.85

238.28

Thỏa

Nhịp

0.9

1544.94

1480.5

170

61.66

390

1274

168

347.85

125.93

Thỏa

Gối

0.9

1550.47

1184.4

170

66.67

390

10729

168

733.02

96.78

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.47

1184.4

170

66.67

390

10729

168

733.02

218.79

Thỏa

Gối

0.9

1536.31

2961

170

63.03

390

2502

168

686.83

472.03

Thỏa

Nhịp

0.9

1536.31

2961

170

63.03

390

2502

168

686.83

259.51

Thỏa

Gối

0.9

1550.31

1184.4

170

66.45

390

9774

168

688.40

119.45

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.31

1184.4

170

66.45

390

9774

168

688.40

211.26

Thỏa

Gối

0.9

1536.31

2961

170

63.03

390

2502

168

686.83

464.28

Thỏa

Nhịp

0.9

1536.31

2961

170

63.03

390

2502

168

686.83

258.61

Thỏa

Gối

0.9

1550.47

1184.4

170

66.67

390

10729

168

733.02

96.28

Thỏa

Nhịp

0.9

1550.47

1184.4

170

66.67

390

10729

168

733.02

219.44

Thỏa

Gối

0.9

1544.94

1480.5

170

61.66

390

1274

168

347.85

227.64

Thỏa

Nhịp

0.9

1544.94

1480.5

170

61.66

390

1274

168

347.85

122.18

Thỏa

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 411 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

7.31 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN
7.31.1 Lý thuyết tính toán

Như chúng ta đã biết dạng phá hoại dầm do lực cắt thể hiện qua các vết nứt xiên bởi
ứng suất uốn và cắt gây ra. Vết nứt này bắt đầu tại mặt chịu kéo của dầm và mở rộng
theo đường chéo tới vùng chịu nén gần tải trọng tập trung.

Hình 7. – Sự phá hoại do lực cắt trong bản

Trong trường hợp bản hoặc móng hai phương, hai cơ chế hư hỏng do lực cắt thể hiện
như hình trên có thể xảy ra.
-

Lực cắt phá hoại một phương hay phá hoại dầm có liên quan đến vết nứt kéo dài qua
toàn bộ chiều rộng của kết cấu.
Lực cắt phá hoại theo hai phương hay gọi là phá hoại do chọc thủng có liên quan đến
sự phá hoại quanh bề mặt hình nón cụt hay hình chóp xung quanh cột.

Nhìn chung thì khả năng chịu cắt do chọc thủng của một bản sàn sẽ nhỏ hơn khả năng chịu
phá hoại cắt dạng dầm. Trong trường hợp sàn phẳng thì chỉ cần kiểm tra theo cơ chế phá hoại
do lực cắt 2 phương (phá hoại do chọc thủng)

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 412 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 7 – Các vết nứt xiên trong một bản sau sự phá hoại do lực cắt

Theo mục 22.6.4.1, ACI 318M-14 [34], Tiết diện tính toán kiểm tra chọc thủng cách mép cột
khoảng cách d/2 (với d = h0 chiều dày tính toán của sàn hoặc mũ cột)

Bước 1: Tính Vu và Mu
Momen Mu không cân bằng được truyền từ bản vào cột, lấy bề rộng bằng bề rộng cột cộng
thêm 1.5 lần chiều dày hữu hiệu của bản (d=0.85h) hoặc chiều dày drop panel (1.5h) lấy về
hai phía mép cột.
Lực cắt Vu chính là lực gây chọc thủng tại tim cột (phản lực trong Safe) trừ đi diện tích nằm
trong chu vi tiết diện tới hạn hay lực cắt tại tiết diện cách mép cột d/2
Bước 2: Xác định các thông số Ac, Jc,CAB, CCD (Mục R8.4.4.2.3, ACI 318M-14)

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 413 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432