Thuyết minh tính toán kết cấu biển hiệu quảng cáo

ThuyÕt minh tÝnh to¸n phÇn kÕt cÊu biÓn qu¶ng c¸o

NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

TT

Nhiệm vụ

Người thực hiện

Chủ trì thẩm tra kết cấu

ThS.KS Nguyễn Thành Luân

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

Các cấu kiện

Cấp độ bền

1 Cọc 2 Đài cọc

Rn (kG/cm2) 130 110

Rbt (kG/cm2) 10 8.8

B20 (#250) B22,5 (#300)

Vật liệu cốt thép dùng trong công trình được trình bày trên Bảng 2.

Bảng 2. Cốt thép

Các cấu kiện

STT 1 2 3

Cốt thép đường kính Φ < 10mm Cốt thép đường kính Φ ≥ 10mm 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

PHỤ LỤC B

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN

B.1. SƠ ĐỒ TÍNH MÓNG CẨU THÁP

Mô hình 3D

Sơ đồ bố trí cọc

Mặt bằng đài móng

Sơ đồ tính toán móng

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

Sơ đồ phần tử và tải trọng gió đẩy tác dụng lên mặt biển 2

IIB C 0.095 T/m2

B.2 TẢI TRỌNG GIÓ TẢI TRỌNG GIÓ THÀNH PHẦN TĨNH I. Đặc điểm công trình Vùng gió: Dạng địa hình: Áp lực gió tiêu chuẩn:

Wo = Zh = n = 0 1

γ = m Chiều sâu tầng hầm Số tầng nhà: tầng II Tính toán tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình: Áp lực tiêu chuẩn: Hệ số tin cậy: 1.20

Hệ số khí động: Áp lực tính toán: 0.8 Wj=Wo kj c tt= γ Wj Wj

cđ = ch = 0.6

TẢI TRỌNG GIÓ Tầng

Cao độ sàn Hệ số độ cao Hệ số khí động Chiều cao tầng

Tải trọng gió tính toán thành phần tĩnh Tải trọng gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh Tải trọng gió hút tính toán thành phần tĩnh Tải trọng gió đẩy tính toán thành phần tĩnh

j h(m) z(m) k c Qđ(T/m2) Qh(T/m2) Qtc(T/m2) Q(T/m2)

0.0 1.40 0.066 0.049 Nền Cao độ biển 0.00 14.00 0.00 0.72 14.00 0.00 0.10 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

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

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 0

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

B.5 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP D200MM

Cọc đóng

# 250 Hình vuông

I. THÔNG SỐ VỀ CỌC 1. Loại cọc 2. Vật liệu cọc Bê tông cọc Cường độ chịu nén của bê tông cọc 3. Kích thước cọc Loại tiết diện Kích thước cọc d= 0.2

m m 2 0.04 Diện tích tiết diện cọc Cường độ thép tính toán Ap=

cm 2 n= 4 d 14.0 Chu vi cọc u= 0.800 m Rc= Rs= Fa=

Cốt thép Hàm lượng cốt thép cọc kG/cm 2 110 3700 kG/cm 2 6.16 1.54%

59.61 T II. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU CỌC Pvl=

Ì Ấ À Ê Í Hố khoan: HK11

III. CAO TRÌNH ĐÀI CỌC & CỌC (TÍNH TỪ MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN) Cao độ mũi cọc Cao độ mặt đài PL= -20.0 TL= -1.50 Ừ Ặ m m Chiều cao đài Cao độ đáy đài ố m 1.20 hđ= BL= -0.00 m

IV. BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI TIÊU CHUẨN CHỊU NÉN CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN

100 0.786 400 Độ mảnh: Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh:

Lớp đất Loại đất

k1= k2= 2 h/d= fL= α = 30

Ltt

N30

SQs

K1NaAp

SQs

Qu K2NtbAxq

γi T/m 2

THÔNG SỐ VỀ ĐẤT NỀN SLi CÔNG THỨC NHẬT BẢN Qp CÔNG THỨC MEYERHOF Qu

1 2 3 4 4 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 - Sét Cát Sét Sét 1 7 6 4 4 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 0 2 2 1 1 0 3 4 6 7 2 11 10 7 7 2 14 14 13 14 1 8 7 5 5 1 12 14 16 19

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 1.63 1.63 1.63 1.63 1.63 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2.9 2.7 2.7 2.7 2.7 4.0 16 19 22 25 29 4 4 4 4 4 21 23 26 29 33 1 1 1 1 2 8 9 11 12 13 6 6 6 6 6 14 15 16 17 19

NP= ΣQs= ΣQs= 3 29 Qp= 4 13 Qp= 6

Cấp công trình: Số lượng cọc trong đài: Cấp II 6-10 cọc

1.15 Hệ số điều kiện làm việc:

1.15 Hệ số tầm quan trọng của công trình:

n= γo= γn= γk= Hệ số tin cậy theo đất: 1.65 GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN THEO ĐẤT NỀN GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN THEO ĐẤT NỀN

20T +Theo công thức Nhật Bản:

11T +Theo công thức MEYERHOF: Nc,d= Nc,d=

20T SỨC CHỊU TẢI CỌC THIẾT KẾ Nc,d=

B.6 TÝnh to¸n t¶i träng t¸c dông lªn cäc

THÔNG SỐ ĐÀI CỌC & CỌC Đài cọc: Chiều cao đài

1.20 (m)

Cọc Sức chịu tải cho phép

[P] =

8 cọc ho= lx = ly =

0.90 (m) 2.40 (m)

Chiều dài đài Chiều rộng đài

Trọng lượng riêng bê tông đài Trọng lượng bê tông đài

20 T 2.5 T/m3 7.1 T

g = Po =

NỘI LỰC TÍNH TOÁN VÀ PHẢN LỰC ĐẦU CỌC

Nội lực (đơn vị : T, Tm) : Fx Fx 0 0 0

TT TT TH1 TH2 TH3

Fy Fy 6.0 -6.0 6.0

Fz Fz 12.0 12.0 9.0

Mx Mx 73.0 -73.0 73.0

My My 0 0 0

Mz Mz 0 0 0

Nội lực đáy đài chuyển về tâm cọc và phản lực đầu cọc: Nội lực Nội lực TH1 TH2 TH3

Pmax Pmax 21 21 20

Pmin Pmin -16 -16 -16

Pmax/[P] Pmax/[P] 103 % 103 % 101 %

Mx Mx 73 -73 73

My My 0 0 0

Fz Fz 19 19 16

Tâm cọc :

Tâm cột :

X = 0.00 Y = 0.00

Sơ đồ bố trí cọc : Yi / Xi -0.90 -0.3 0.30 0.9

-0.40 1 1 1 1

0.40 1 1 1 1

Kết Luận :

Cọc đủ khả năng chịu tải, lực đầu cọc lớn nhất không vượt quá 20% sức chịu tải của cọc

E.7. TÍNH TOÁN ĐÀI CỌC

tÝnh to¸n cèt thÐp §μi

* VËt liÖu sö dông :

Bªt«ng B22.5 13 (MPa) =

365 (MPa) = 130 (daN/cm2) 3650 (daN/cm2) Cèt thÐp AIII --> Rb = --> Rs =

0.746 400 (MPa)

M«men : BÒ réng : ChiÒu cao: Líp ®Öm :

= =

α = α = m m

* TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d−¬ng theo ph−¬ng dµi cña ®µi: 480 (kNm) 140 (cm) 120 (cm) 10 (cm) 110 (cm) 0.577 0.410 M = b = h = a = --> ho = ω = σsc,u = ξR= αR=

M M 2 2 R bh R bh b o b o

0.022

--> αm <= αR: ζ = 0.989

= =

Gi¸ trÞ cèt thÐp tÝnh to¸n :

A A s s

M M R hζ R hζ s o s o

μ = Hµm l−îng : 0.08% 12.09 (cm2)

φ 16 Chän : --> a = 233 (mm)

Bè trÝ cèt thÐp : Bè trÝ : φ 16 a 200

0.746 400 (MPa)

M«men : BÒ réng : ChiÒu cao: Líp ®Öm :

= =

α = α = m m

* TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d−¬ng theo ph−¬ng ng¾n cña ®µi: 320 (kNm) 240 (cm) 120 (cm) 10 (cm) 110 (cm) 0.577 0.410 M = b = h = a = --> ho = ω = σsc,u = ξR= αR=

M M 2 2 R bh R bh b o o b

0.008

--> αm <= αR: ζ = 0.996

= =

Gi¸ trÞ cèt thÐp tÝnh to¸n :

A A s s

M M R hζ R hζ s o s o

μ = Hµm l−îng : 0.03% 8.00 (cm2)

φ 16 Chän : --> a = 603 (mm)

Bè trÝ cèt thÐp : Bè trÝ : φ 16 a 250

KÕt luËn: §µi ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc

bu lông mm kG.m kG kG

8.8 10 30 73000 0 6000

= = =

Cường độ tính toán của bu lông từ thép độ bền lớp ( N/mm2)

Ký hiệu

B.7 KIỂM TRA LIÊN KẾT BU LÔNG CHÂN CỘT THÉP Số liệu đầu vào Cấp độ bền bu lông: Bu lông 1 phía D bu lông Mô men M Lực cắt Q Lực dọc N Cường độ tính toán chịu cắt và chịu kéo của bu lông Trạng thái ứng suất

Cắt Kéo

4.6 150 170

4.8 160 160

5.6 190 210

5.8 200 200

6.6 230 250

8.8 320 400

fvb ftb

Diện tích thiết diện bu lông 22 3.8 3.03

20 3.14 2.45

24 4.52 3.52

27 5.72 4.59

30 7.06 5.6

36 10.17 8.16

42 13.85 11.2

d ( mm) A ( cm2) Abn (cm2)

Khả năng làm viêc chịu kéo của bu lông Khả năng làm viêc chịu kéo của bu lông

A A

f f

= =

[ [ N N

] ]

tb tb

bn bn

tb tb

* * ftb - Cường độ tính toán chịu kéo của vật liệu bu lông

4000

ftb =

kG/cm2 Abn - diện tích thiết diện thực của bu lông

5.60 19040

cm2 kG

Abn = [ N] tb =

Lực kéo lớn nhất tác dụng vào bu lông: Khoảng cách hàng bu lông: h=

0.7

N N

= =

b b

max max

M N M N + + . . n n h n n h 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

bu lông mm kG.m kG kG

8.8 4 30 16000 0 5300

= = =

Cường độ tính toán của bu lông từ thép độ bền lớp ( N/mm2)

Ký hiệu

KIỂM TRA LIÊN KẾT NỐI CỘT THÉP Số liệu đầu vào Cấp độ bền bu lông: Bu lông 1 phía D bu lông Mô men M Lực cắt Q Lực dọc N Cường độ tính toán chịu cắt và chịu kéo của bu lông Trạng thái ứng suất

Cắt Kéo

4.6 150 170

4.8 160 160

5.6 190 210

5.8 200 200

6.6 230 250

8.8 320 400

fvb ftb

Diện tích thiết diện bu lông 22 3.8 3.03

20 3.14 2.45

24 4.52 3.52

27 5.72 4.59

30 7.06 5.6

36 10.17 8.16

42 13.85 11.2

d ( mm) A ( cm2) Abn (cm2)

Khả năng làm viêc chịu kéo của bu lông Khả năng làm viêc chịu kéo của bu lông

A A

f f

= =

[ [ N N

] ]

tb tb

bn bn

tb tb

* * ftb - Cường độ tính toán chịu kéo của vật liệu bu lông

4000

ftb =

kG/cm2 Abn - diện tích thiết diện thực của bu lông

5.60 19040

cm2 kG

Abn = [ N] tb =

Lực kéo lớn nhất tác dụng vào bu lông: Khoảng cách hàng bu lông: h=

0.6

N N

= =

b b

max max

M N M N + + . . n n h n n h 7992 kG 19040 kG

[ N] tb =

Ta có: Điều kiện: [ N] tb > Nbmax Hệ số an toàn:

2.38

Nhận xét : Liên kết đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực

B.9 KIỂM TRA THÉP CỔ CỘT

130

Rb=

kgf/cm2 kgf/cm2

3650

Rs=

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỔ CỘT

Tầng

Phần tử

Tổ hợp

N0

N1

N2

N

Hệ số an toàn

Hàm lượng %

20202

COT COT COT COT COT COT COT COT COT COT

C74 C74 C74 C74 C74 C74 C74 C74 C74 C74

COMB1 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB3 COMB3

Lực dọc T -12 -10 -7 -12 -10 -7 -9 9 -7 -5

M2 M3 h T.m T.m cm 110 -73 -1 110 -70 -1 110 -66 -1 110 73 0 110 70 0 110 66 0 -1 110 -73 110 73 1 110 -70 -1 110 -66 -1

b Fa2 a cm cm cm2 15.3 4 145 15.3 4 145 15.3 4 145 15.3 4 145 15.3 4 145 15.3 4 145 15.3 4 145 15 3 4 145 15.3 4 145 15.3 4 145

Fa3 cm2 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 15 3 15.3 15.3

2296415 2296415 2296415 2296415 2296415 2296415 2296415 2296415 2296415 2296415

134747 130550 124245 136708 132510 126206 128449 128449 124245 120036

29896.13 24731.1 0.38% 2.06 30118.05 24735.9 0.38% 2.47 29713.23 24231.7 0.38% 3.46 29896.13 24796.3 0.38% 2.07 30118.05 24805.4 0.38% 2.48 29713.23 24305.4 0.38% 3.47 2.24 23658.11 20153.8 0.38% 23658 11 20153 8 0 38% 2 24 0.38% 2.89 23873.81 25545.22 21257.8 0.38% 4.25

Engineer

B.10 ETABS Steel Design

Project

Subject

Eurocode 3-2005 STEEL SECTION CHECK (Envelope Details) Units : Ton-m Element: C215 Section: COT500 Combo : COMB1 Len: 9.000 Frame : C215 X Mid: 25.800 Design Type: Column Length: 9.000 Y Mid: 2.805 Frame Type: DCH-MRF Shape: COT500 Z Mid: 6.200 Rolled : No Country=CEN Default Combination=Eq. 6.10 Reliability=Class 2 Interaction=Method 2 (Annex B) MultiResponse=Step-by-Step P-Delta Done? No GammaM0=1.00 GammaM1=1.00 GammaM2=1.25 An/Ag=1.00 RLLF=1.000 PLLF=0.750 D/C Lim=0.950 A=0.024 Iyy=7.132E-04 iyy=0.171 Wel,yy=0.003 Av,z=0.015 It=0.001 Izz=7.132E-04 izz=0.171 Wel,zz=0.003 Av,y=0.015 Iw=0.000 Iyz=0.000 h=0.500 Wpl,yy=0.004 E=20394323.844 fy=38000.000 fu=45000.000 Wpl,zz=0.004 AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN N-Myy-Mzz Demand/Capacity Ratio Governing Load Station N Med,yy Med,zz Total Status Equation Combo Location Ratio Ratio Ratio Ratio Check (6.2) COMB1 0.000 0.008 + 0.005 + 0.464 = 0.472 OK SHEAR CHECK Governing Shear Load Station Ved Vc.Rd Stress Status Equation Direction Combo Location Force Capacity Ratio Check (6.2) Major COMB1 8.950 0.035 339.796 0.000 OK (6.2) Minor COMB1 8.950 5.750 339.796 0.017 OK

ETABS v9.7.4 - File:so do etabs - Ton-m Units

December 15,2015 11:53