Tải bản đầy đủ
31 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN

31 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN

Tải bản đầy đủ

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

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Ac: Diện tích tiết diện tính toán quy ước
Đối với cột giữa:
Đối với cột biên:

A c = 2d ( c1 + c 2 + 2d )
A c = d ( c2 + 2c1 + d )

Jc: Đặc trưng của tiết diện tính toán quy ước, được tính như momen quán tính cực đối với trục
đi qua trọng tâm tiết diện. Giá trị của Jc có thể xác định theo công thức sau:
Đối với cột giữa:

d ( c1 + d )
d 3 ( c1 + d ) d ( c 2 + d ) ( c1 + d )
Jc =
+
+
6
6
2
3

2

Đối với cột biên:

d 3 ( c1 + d / 2 ) 2d 3
2
Jc =
+ ( CAB + C3CD ) + ( c 2 + d ) dC AB
6
3
Bước 3: Xác định hệ số phân phối momen không cân bằng làm tăng ứng suất cắt (Mục
8.4.4.2.2 và 8.4.2.3.2, ACI 318M-14 [34])
Theo lực cắt:

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

- 414 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

γv = 1 − γf = 1 −

1
2 b1
1+
3 b2

Trong đó:
-

b2: bề rộng của mặt chịu momen của tiết diện tính toán quy ước (b 2 = c2 +d đối với cột
giữa và b2 = c2 + d/2 đối với cột biên)
b1: bề rộng của mặt vuông góc với b2 của tiết diện tính toán quy ước (b1 = c1 +d đối với
cột giữa và b1 = c1 + d/2 đối với cột biên)
d: khoảng cách từ tâm của thép ƯLT tới mặt nén trong phương truyền momen, nhưng
không nhỏ hơn 0.8h, trong đó h là bề dày của bản.

Để đơn giản trong tính toán theo Mục R11.11.7.1, có thể xem 60% momen không cân bằng
còn 40% tăng ứng suất cắt cho cột
Bước 4: Xác định ứng suất trên các mặt cột (R8.4.4.2.3, ACI 318M-14 [34])

v u (AB) =

Vu γ v M u
+
CAB
Ac
Jc

v u (AB) =

Vu γ vM u

CCD
Ac
Jc

CCD =

b1 (b1 + b 2 )
2b1 + b 2

(cho cột biên)

Bước 5: Xác định khả năng chịu cắt của bản xung quanh cột (Mục 22.6.5.5 ACI318-14
[34])

vc = β p λ f c' + 0.3f pc +

Vp
b od

Trong đó:


α d

βp = min  0.29 and 0.083  s + 1.5 ÷÷
÷
 bo



Với

 40 interior column

α s = 30 edge column
 20 corner column


λ = 1 cho bêtông nặng thường.
bo: chu vi tiết diện tính toán quy ước
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 415 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

fpc: Giá trị trung bình của ứng suất nén hữu hiệu do ƯLT gây ra theo hai phương (lấy
giá trị trung bình cho 2 phương), f pc lấy theo mỗi phương không nhỏ hơn 0.9 MPa và
không lớn hơn 3.5 MPa

f c'

:không vượt quá 5.8 MPa

Vp: thành phần thẳng đứng của lực nén trước hiệu quả đi qua tiết diện cắt nguy hiểm.
Vp thường được bỏ qua vì lý do an toàn.
Bước 6: Kiểm tra điều kiện chọc thủng
Điều kiện:

v u ≤ φv c
Với

φ

- hệ số giảm độ bền chống cắt,

φ

= 0.75 (Mục 8.5.1.1 và 21.2.1, ACI 318M-14 [34])

7.31.2 Thực hành tính toán

Hình 7. – Chia các dải Strip và số bó cáp trong dải Strip để tính cắt trong sàn

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

- 416 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 7. – Phản lực tại đầu cột (đơn vị KN)

Hình 7. – Momen trong các dải Column strip theo phương X

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

- 417 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 7. – Momen trong các dải Column strip theo phương Y

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

- 418 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

7.31.3 Kiểm tra khả năng chọc thủng tại vị trí các cột

Bảng 7. - Kết quả kiểm tra khả năng chịu cắt của cột biên theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 (Phương X)
Số cáp
Y

fpe X

fpe Y

Aps

h

c1

c2

d

b1

b2

V

Vu

Mu

(kN/m2)

Số cáp
X

MPa

MPa

mm2

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kN

N

N.mm

A-2

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

254.66

2.45E+05

4.30E+07

A-3

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

264.15

2.54E+05

1.09E+07

A-4

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

269.37

2.59E+05

2.46E+06

A-5

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

254.06

2.44E+05

3.12E+07

D-2

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

254.62

2.45E+05

2.53E+07

D-3

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

261.78

2.52E+05

9.49E+06

D-4

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

262.31

2.52E+05

8.55E+06

D-5

12.7

5

8

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

254.85

2.45E+05

2.10E+07

B-1

12.7

10

4

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

237.35

2.27E+05

8.21E+07

C-1

12.7

10

4

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

238.76

2.29E+05

8.30E+07

B-6

12.7

10

4

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

237.4

2.27E+05

8.07E+07

C-6

12.7

10

4

1045.38

1016.32

98.7

220

700

800

187

793.5

987

238.63

2.29E+05

8.12E+07

f'c

fpc X

fpc Y

fpc

vc

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

Kiểm
tra

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

TÊN
CỘT

q

TÊN
CỘT

γv

A-2

0.374

Ac
mm

CCD
2

481338

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

CAB

Jc

vu
4

mm

mm

mm

548.88

244.62

2.31E+10

MPa
0.68
- 419 -

αs

βp

30

0.29

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

TÊN
CỘT
A-3

γv
0.374

Ac

CCD

CAB

Jc

vu

βp
0.29

f'c

fpc X

fpc Y

fpc

vc

0.57

αs
30

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Kiểm
tra
Thỏa

481338

548.88

244.62

2.31E+10

A-4

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.55

30

0.29

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

A-5

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.63

30

0.29

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

D-2

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.61

30

0.29

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

D-3

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.56

30

0.29

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

D-4

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.56

30

0.29

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

D-5

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.59

30

0.29

25

2.38

3.5

2.94

2.33

Thỏa

B-1

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.8

30

0.29

25

3.5

2.3

2.9

2.32

Thỏa

C-1

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.8

30

0.29

25

3.5

2.3

2.9

2.32

Thỏa

B-6

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.79

30

0.29

25

3.5

2.3

2.9

2.32

Thỏa

C-6

0.374

481338

548.88

244.62

2.31E+10

0.8

30

0.29

25

3.5

2.3

2.9

2.32

Thỏa

Bảng 7. - Kết quả kiểm tra khả năng chịu cắt của cột biên theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 (Phương Y)
TÊN
CỘT

q
(kN/m )

Số cáp
X

Số cáp
Y

A-2

12.7

5

A-3

12.7

A-4
A-5

2

fpe X

fpe Y

Aps

h

c1

c2

d

b1

b2

V

Vu

Mu

2

MPa

MPa

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kN

N

N.mm

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

254.6
6

2.45E+0
5

4.30E+0
7

5

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

264.1
5

2.54E+0
5

1.09E+0
7

12.7

5

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

269.3
7

2.59E+0
5

2.46E+0
6

12.7

5

8

1045.3

1016.3

98.7

220

800

700

187

893.

887

254.0

2.44E+0

3.12E+0

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

- 420 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

TÊN
CỘT

q

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Số cáp
X

2

(kN/m )

Số cáp
Y

fpe X

fpe Y

MPa

MPa

8

2

Aps
2

mm

h

c1

c2

d

b1

b2

V

Vu

Mu

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kN

N

N.mm

6

5

7

5

D-2

12.7

5

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

254.6
2

2.45E+0
5

2.53E+0
7

D-3

12.7

5

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

261.7
8

2.52E+0
5

9.49E+0
6

D-4

12.7

5

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

262.3
1

2.52E+0
5

8.55E+0
6

D-5

12.7

5

8

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

254.8
5

2.45E+0
5

2.10E+0
7

B-1

12.7

10

4

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

237.3
5

2.27E+0
5

8.21E+0
7

C-1

12.7

10

4

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

238.7
6

2.29E+0
5

8.30E+0
7

B-6

12.7

10

4

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

237.4

2.27E+0
5

8.07E+0
7

C-6

12.7

10

4

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

700

187

893.
5

887

238.6
3

2.29E+0
5

8.12E+0
7

TÊN
CỘT

γv

A-2

0.401

Ac
mm

CCD
2

500038

CAB

Jc

vu
4

mm

mm

mm

594.94

298.56

3.05E+1
0

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

MPa
0.66

αs

βp

30

0.29

- 421 -

f'c

fpc X

fpc Y

fpc

vc

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

Kiểm
tra

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

A-3

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.55

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

A-4

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.53

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

A-5

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.61

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

D-2

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.59

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

D-3

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.54

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

D-4

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.54

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

D-5

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.57

30

0.29

25

2.644

3.5

3.07

2.37

Thỏa

B-1

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.78

30

0.29

25

3.5

2.04

2.77

2.28

Thỏa

C-1

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.78

30

0.29

25

3.5

2.04

2.77

2.28

Thỏa

B-6

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.77

30

0.29

25

3.5

2.04

2.77

2.28

Thỏa

C-6

0.401

500038

594.94

298.56

3.05E+1
0

0.78

30

0.29

25

3.5

2.04

2.77

2.28

Thỏa

Bảng 7. - Kết quả kiểm tra khả năng chịu cắt của cột giữa theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 (Phương X)
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 422 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

TÊN
CỘT

q

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

(kN/m )

Số cáp
X

Số cáp
Y

B-2

12.7

8

B-5

12.7

C-2
C-5

2

fpe X

fpe Y

Aps

h

c1

c2

d

b1

b2

V

Vu

Mu

2

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kN

N

N.mm

MPa

MPa

mm

10

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

900

187

987

1087

427.8
5

4.14E+0
5

1.08E+0
8

8

10

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

900

187

987

1087

425.8
3

4.12E+0
5

1.20E+0
8

12.7

8

10

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

900

187

987

1087

425.9
5

4.12E+0
5

1.07E+0
8

12.7

8

10

1045.3
8

1016.3
2

98.7

220

800

900

187

987

1087

427.6
1

4.14E+0
5

1.28E+0
8

αs

βp

Ac

CCD

CAB

Jc

vu

mm2

mm

mm

mm4

MPa

0.388

775676

493.5

493.5

3.11E+10

1.2

40

B-5

0.388

775676

493.5

493.5

3.11E+10

1.27

C-2

0.388

775676

493.5

493.5

3.11E+10

C-5

0.388

775676

493.5

493.5

3.11E+10

TÊN
CỘT

γv

B-2

f'c

fpc X

fpc Y

fpc

vc

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

Kiểm
tra

0.29

25

3.45

3.5

3.48

2.49

Thỏa

40

0.29

25

3.45

3.5

3.48

2.49

Thỏa

1.19

40

0.29

25

3.45

3.5

3.48

2.49

Thỏa

1.32

40

0.29

25

3.45

3.5

3.48

2.49

Thỏa

Bảng 7. - Kết quả kiểm tra khả năng chịu cắt của cột giữa theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 (Phương Y)
TÊN
CỘT
B-2

q
(kN/m )

Số cáp
X

Số cáp
Y

12.7

8

10

2

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

fpe X

fpe Y

Aps

h

c1

c2

d

b1

b2

V

Vu

Mu

2

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kN

N

N.mm

220

900

800

187

1087

987

427.8
5

4.14E+0
5

7.18E+0
7

MPa

MPa

mm

1045.3
8

1016.3
2

98.7

- 423 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432