Thuyết minh tính toán kết cấu biển hiệu quảng cáo

Chia sẻ: Nguyen Trung Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

842
lượt xem 124
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kết cấu biển hiệu quảng cáo khá phổ biến trong xây dựng và có khá nhiều cách thức liên kết với đất để triệt tiêu đi tải trọng gió là loại tải trọng được xem là chủ yếu tác dụng lên hệ kết cấu này. Nội lực truyền xuống móng khi đó chủ yếu là mô men uốn gây lật móng. Tham khảo "Thuyết minh tính toán kết cấu biển hiệu quảng cáo" dưới đây để nắm bắt thông tin chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 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 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 Rn Rbt STT Các cấu kiện Cấp độ bền (kG/cm2) (kG/cm2) 1 Cọc B20 (#250) 130 10 2 Đài cọc B22,5 (#300) 110 8.8 Vật liệu cốt thép dùng trong công trình được trình bày trên Bảng 2. Bảng 2. Cốt thép STT Các cấu kiện Chủng loại, cường độ 1 Cốt thép đường kính Φ < 10mm AI; Rs=2250 kG/cm2 2 Cốt thép đường kính Φ ≥ 10mm AIII; Rs=3650 kG/cm2 3 Thép tổ hợp 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: IIB Dạng địa hình: C Áp lực gió tiêu chuẩn: Wo = 0.095 T/m2 Chiều sâu tầng hầm Zh = 0 m Số tầng nhà: n= 1 tầng II Tính toán tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình: Áp lực tiêu chuẩn: W j=W o kj c Hệ số tin cậy: γ= 1.20 tt Áp lực tính toán: Wj = γ Wj Hệ số khí động: cđ = 0.8 ch = 0.6 TẢI TRỌNG GIÓ Tầng Chiều Cao độ Hệ số Hệ số Tải Tải Tải trọng Tải cao sàn độ cao khí trọng trọng gió gió tiêu trọng gió tầng động gió đẩy hút tính chuẩn tính toán tính toán toán thành thành thành thành phần tĩnh phần tĩnh phần tĩnh phần tĩnh j h(m) z(m) k c Qđ(T/m2) Qh(T/m2) Qtc(T/m2) Q(T/m2) Nền 0.00 0.00 0.0 0.00 0.00 Cao độ biển 14.00 14.00 0.72 1.40 0.066 0.049 0.10 0.12 7
B.3 NỘI LỰC CỘT Story Column Load Loc P V3 M2 M3 T1 C215 COMB1 0 -7 -6 -66 1 T1 C215 COMB1 4 -6 -6 -40 1 T1 C215 COMB1 9 -5 -6 -15 0 T1 C215 COMB2 0 -7 6 66 0 T1 C215 COMB2 4 -6 6 40 0 T1 C215 COMB2 9 -5 6 15 0 T1 C215 COMB3 0 -5 -6 -66 1 T1 C215 COMB3 4 -4 -6 -40 0 T1 C215 COMB3 9 -3 -6 -15 0 B.4 NỘI LỰC DẦM Story Beam Load Loc V2 V3 M2 M3 T4 B635 COMB1 0 0 -1 -1 0 T4 B635 COMB1 1 0 -1 0 0 T4 B635 COMB1 1 0 -1 0 0 T4 B635 COMB2 0 0 1 1 0 T4 B635 COMB2 1 0 1 0 0 T4 B635 COMB2 1 0 1 0 0 T4 B635 COMB3 0 0 -1 -1 0 T4 B635 COMB3 1 0 -1 0 0 T4 B635 COMB3 1 0 -1 0 0 T4 B636 COMB1 0 0 -1 -1 0 T4 B636 COMB1 1 0 -1 0 0 T4 B636 COMB1 1 0 -1 0 0 T4 B636 COMB2 0 0 1 1 0 T4 B636 COMB2 1 0 1 0 0 T4 B636 COMB2 1 0 1 0 0 T4 B636 COMB3 0 0 -1 -1 0 T4 B636 COMB3 1 0 -1 0 0 T4 B636 COMB3 1 0 -1 0 0 T4 B637 COMB1 0 0 -1 -1 0 T4 B637 COMB1 1 0 -1 0 0 T4 B637 COMB1 1 0 -1 1 0 T4 B637 COMB2 0 0 1 1 0 T4 B637 COMB2 1 0 1 0 0 T4 B637 COMB2 1 0 1 -1 0 T4 B637 COMB3 0 0 -1 -1 0 T4 B637 COMB3 1 0 -1 0 0 T4 B637 COMB3 1 0 -1 1 0 T4 B638 COMB1 0 1 -2 0 80
T4 B638 COMB1 1 1 -2 1 0 T4 B638 COMB1 1 1 -2 2 0 T4 B638 COMB2 0 1 2 0 0 T4 B638 COMB2 1 1 2 -1 0 T4 B638 COMB2 1 1 2 -2 0 T4 B638 COMB3 0 0 -2 0 0 T4 B638 COMB3 1 0 -2 1 0 T4 B638 COMB3 1 0 -2 2 0 T4 B639 COMB1 0 -1 2 2 0 T4 B639 COMB1 0 -1 2 1 0 T4 B639 COMB1 1 -1 2 0 0 T4 B639 COMB2 0 -1 -2 -2 0 T4 B639 COMB2 0 -1 -2 -1 0 T4 B639 COMB2 1 0 -2 0 0 T4 B639 COMB3 0 0 2 2 0 T4 B639 COMB3 0 0 2 1 0 T4 B639 COMB3 1 0 2 0 0 T4 B640 COMB1 0 0 2 1 0 T4 B640 COMB1 1 0 2 0 0 T4 B640 COMB1 1 0 2 -1 0 T4 B640 COMB2 0 0 -2 -1 0 T4 B640 COMB2 1 0 -2 0 0 T4 B640 COMB2 1 0 -2 1 0 T4 B640 COMB3 0 0 2 1 0 T4 B640 COMB3 1 0 2 0 0 T4 B640 COMB3 1 0 2 -1 0 T4 B641 COMB1 0 0 1 0 0 T4 B641 COMB1 1 0 1 0 0 T4 B641 COMB1 1 0 1 -1 0 T4 B641 COMB2 0 0 -1 0 0 T4 B641 COMB2 1 0 -1 0 0 T4 B641 COMB2 1 0 -1 1 0 T4 B641 COMB3 0 0 1 0 0 T4 B641 COMB3 1 0 1 0 0 T4 B641 COMB3 1 0 1 -1 0 T4 B642 COMB1 0 0 1 0 0 T4 B642 COMB1 1 0 1 0 0 T4 B642 COMB1 1 0 1 -1 0 T4 B642 COMB2 0 0 -1 0 0 T4 B642 COMB2 1 0 -1 0 0 T4 B642 COMB2 1 0 -1 1 0 T4 B642 COMB3 1 0 1 -1 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 3. Kích thước cọc Bê tông cọc # 250 Loại tiết diện Hình vuông 2 Cường độ chịu nén của bê tông cọc Rc= 110 kG/cm Kích thước cọc d= 0.2 m 2 Cường độ thép tính toán Rs= 3700 kG/cm Diện tích tiết diện cọc Ap= 0.04 m2 Cốt thép n= 4 d 14.0 Fa= 6.16 cm 2 Chu vi cọc u= 0.800 m Hàm lượng cốt thép cọc 1.54% II. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU CỌC Pvl= 59.61 T III. CAO TRÌNH Ì ĐÀI À CỌC & CỌC (TÍNH Í TỪ Ừ MẶT Ặ ĐẤT Ấ TỰ NHIÊN) Ê Hốố khoan: HK11 Cao độ mũi cọc PL= -20.0 m Chiều cao đài hđ= 1.20 m Cao độ mặt đài TL= -1.50 m Cao độ đáy đài BL= -0.00 m IV. BẢNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI TIÊU CHUẨN CHỊU NÉN CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN Độ mảnh: h/d= 100 Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh: f L= 0.786 k 1= 400 α= 30 k 2= 2 THÔNG SỐ VỀ ĐẤT NỀN CÔNG THỨC NHẬT BẢN CÔNG THỨC MEYERHOF Lớp đất Loại đất Li SLi Ltt N30 γi Ls Lc Qs SQs Qp Qu K2NtbAxq SQs K1NaAp Qu i m m m T/m 2 m m T T T T T 1 - 1.1 1.1 1.1 1 2 1.1 0 0.3 0 1 1 0 0 2 2 2 Sét 2.1 3.2 2.1 7 1.91 0 2.1 3.5 4 8 12 2 3 11 14 3 Cát 1.9 5.1 1.9 6 1.6 1.9 0 3.0 7 7 14 2 4 10 14 4 Sét 2.0 7.1 2 4 1.63 0 2 3.5 10 5 16 1 6 7 13 4 Sét 2.0 9.1 2 4 1.63 0 2 3.5 14 5 19 1 7 7 14 10
4 Sét 2.0 11.1 2 3 1.63 0 2 2.7 16 4 21 1 8 6 14 4 Sét 2.0 13.1 2 3 1.63 0 2 2.7 19 4 23 1 9 6 15 4 Sét 2.0 15.1 2 3 1.63 0 2 2.7 22 4 26 1 11 6 16 4 Sét 2.0 17.1 2 3 1.63 0 2 2.7 25 4 29 1 12 6 17 4 Sét 2.9 20.0 2.9 3 1.63 0 2.9 4.0 29 4 33 2 13 6 19 NP= 3 ΣQs= 29 Q p= 4 ΣQs= 13 Q p= 6 Cấp công trình: Cấp II Số lượng cọc trong đài: n= 6-10 cọc Hệ số điều kiện làm việc: γo= 1.15 Hệ số tầm quan trọng của công trình: γn = 1.15 Hệ số tin cậy theo đất: γ k = 1.65 GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN THEO ĐẤT NỀN +Theo công thức Nhật Bản: Nc,d= 20T +Theo công thức MEYERHOF: Nc,d= 11T SỨC CHỊU TẢI CỌC THIẾT KẾ Nc,d= 20T 11
B.6 TÝnh to¸n t¶i träng t¸c dông lªn cäc THÔNG SỐ ĐÀI CỌC & CỌC Đài cọc: 8 cọc Cọc Chiều cao đài ho= 1.20 (m) Sức chịu tải cho phép [P] = 20 T Chiều dài đài lx = 0.90 (m) Trọng lượng riêng bê tông đài g = 2.5 T/m3 Chiều rộng đài ly = 2.40 (m) Trọng lượng bê tông đài Po = 7.1 T NỘI LỰC TÍNH TOÁN VÀ PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Nội lực (đơn vị : T, Tm) : Nội lực đáy đài chuyển về tâm cọc và phản lực đầu cọc: TT Fx Fy Fz Mx My Mz Nội lực Fz Mx My Pmax Pmin Pmax/[P] TH1 0 6.0 12.0 73.0 0 0 TH1 19 73 0 21 -16 103 % TH2 0 -6.0 12.0 -73.0 0 0 TH2 19 -73 0 21 -16 103 % TH3 0 6.0 9.0 73.0 0 0 TH3 16 73 0 20 -16 101 % Sơ đồ bố trí cọc : Tâm cọc : Tâm cột : Yi / Xi -0.40 0.40 X = 0.00 X = 0.00 -0.90 1 1 Y = 0.00 Y = 0.00 -0.3 1 1 0.30 1 1 0.9 1 1 Kết Luận : 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 : 2 Bªt«ng B22.5 --> Rb = 13 (MPa) = 130 (daN/cm ) 2 Cèt thÐp AIII --> Rs = 365 (MPa) = 3650 (daN/cm ) * TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d−¬ng theo ph−¬ng dµi cña ®µi: M«men : M= 480 (kNm) BÒ réng : b= 140 (cm) ω= 0.746 ChiÒu cao: h= 120 (cm) σsc,u = 400 (MPa) Líp ®Öm : a= 10 (cm) ξR= 0.577 --> ho = 110 (cm) αR= 0.410 M αm = = 0.022 Rbbho2 --> αm a = 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) BÒ réng : b= 240 (cm) ω= 0.746 ChiÒu cao: h= 120 (cm) σsc,u = 400 (MPa) Líp ®Öm : a= 10 (cm) ξR= 0.577 --> ho = 110 (cm) αR= 0.410 M αm = = 0.008 Rbbho2 --> αm a = 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 Cắt fvb 150 160 190 200 230 320 Kéo ftb 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 M N N b max = + n.h n = 11029 kG Ta có: [ N] tb = 19040 kG 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 Cắt fvb 150 160 190 200 230 320 Kéo ftb 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 M N N b max = + n.h n = 7992 kG Ta có: [ N] tb = 19040 kG 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 2 Rs= 3650 kgf/cm Phần Lực Hàm Hệ số Tầng tử Tổ hợp dọc M2 M3 h b a Fa2 Fa3 N0 N1 N2 N lượng an toàn T T.m T.m cm cm cm cm2 cm2 % COT C74 COMB1 -12 -1 -73 110 145 4 15.3 15.3 2296415 134747 29896.13 24731.1 0.38% 2.06 COT C74 COMB1 -10 -1 -70 110 145 4 15.3 15.3 2296415 130550 30118.05 24735.9 0.38% 2.47 COT C74 COMB1 -7 -1 -66 110 145 4 15.3 15.3 2296415 124245 29713.23 24231.7 0.38% 3.46 COT C74 COMB2 -12 0 73 110 145 4 15.3 15.3 2296415 136708 29896.13 24796.3 0.38% 2.07 COT C74 COMB2 -10 0 70 110 145 4 15.3 15.3 2296415 132510 30118.05 24805.4 0.38% 2.48 COT C74 COMB2 -7 0 66 110 145 4 15.3 15.3 2296415 126206 29713.23 24305.4 0.38% 3.47 COT C74 COMB3 -9 9 -1 1 -73 73 110 145 4 15.3 15 3 15.3 15 3 2296415 128449 23658.11 23658 11 20153.8 20153 8 0.38% 0 38% 2.24 2 24 COT C74 COMB3 -7 -1 -70 110 145 4 15.3 15.3 2296415 124245 23873.81 20202 0.38% 2.89 COT C74 COMB3 -5 -1 -66 110 145 4 15.3 15.3 2296415 120036 25545.22 21257.8 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 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 18 ETABS v9.7.4 - File:so do etabs - Ton-m Units December 15,2015 11:53