SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 18
Baixar para ler offline
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 1
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM CHUYỂN
Phạm Xuân Đạt, Hoàng Hữu Thành, Nguyễn Thị Lan
1. Mở đầu
Trong kết cấu nhà cao tầng hiện đại, dầm chuyển được sử dụng tương đối nhiều với hai mục đích
chính, đó là: (i) Chuyển công năng sử dụng từ tầng dưới (ví dụ: siêu thị hay khu sinh hoạt cộng
đồng) lên tầng căn hộ ở phía trên, và (ii) Tăng độ cứng kháng uốn tổng thể cho kết cấu công trình
trong điều kiện tải trọng ngang cực hạn như gió bão và động đất. Dầm chuyển thường có chiều cao
tiết diện lớn (vì vậy trong tiếng Anh gọi là Deep beam), từ 1.2m đến 2.5m kèm theo đấy là bề rộng
dầm được tăng tương ứng để thỏa mãn điều kiện bố trí cốt thép dọc trong dầm. Các công trình đã
được thiết kế và thi công có sử dụng cấu kiện dầm chuyển có thể được liệt kê dưới đây:
• Trụ sở Tổng công ty Sông Đà (Sudico), đường Phạm Hùng, Hà Nội. Công trình 27 tầng sử
dụng hệ dầm có chiều cao tiết diện 1.8 (m) tại tầng 16 (tầng kỹ thuật) và tầng mái (tầng 27)
với mục đích giảm chuyển vị ngang do gió bão và động đất
• Chung cư Nam Đô Complex (609 Trương Định), Chung cư Tràng An complex (số 1 Phùng
Chí Kiên). Các chung cư này sử dụng dầm chuyển ở tầng 5 với mục đích chuyển tiết diện cột
chữ nhật từ tầng khối đế lên cột dẹt ở tầng điển hình
• Chung cư 95-97 Láng Hạ. Công trình này sử dụng dầm chuyển tại tầng 8 với mục đích
chuyển tiết diện cột vuông từ tầng dưới lên cột dẹt ở tầng căn hộ điển hình
Các công trình mới đang được thiết kế có sử dụng dầm chuyển bao gồm: (i) Chung cư Phước Long
(Nha Trang), Chung cư HH thuộc dự án Vincity, Tây Mỗ, Đại Mỗ.
Với tiết diện lớn và có nội lực lớn tương ứng, dầm chuyển có vai trò quan trọng trong kết cấu chịu
lực tổng thể của công trình. Tuy nhiên theo khảo sát gần đây có thể thấy hiện tượng nứt dầm chuyển
khá phổ biến. Hình 1 trình bày tình trạng nứt tại đầu một dầm chuyển công trình 95-97 Láng Hạ. Các
vết nứt xiên khoảng 45 độ đi từ vị trí đáy dầm tiếp giáp với mặt cột lên phía mặt trên của dầm. Các
vết nứt chủ yếu xuất hiện ở bề mặt dầm và có bề rộng nhỏ hơn giá trị cho phép 0.3mm có chiều sâu
tương đối nông. Các vết nứt này không chỉ gây mất thẩm mỹ công trình mà trong một số trường hợp
còn có khả năng ảnh hưởng tới khả năng chịu lực của cấu kiện dầm chuyển (đặc biệt là sức kháng
lực cắt).
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 2
Hình 1: Nứt bề mặt dầm chuyển tại một công trình ở Hà nội
Các khảo sát hiện trường gần đây đã chỉ ra rằng nguyên nhân chính gây nên hiện tượng nứt dầm
chuyển là chất lượng vật liệu bê tông không được đảm bảo, đặc biệt là thiết kế cấp phối bê tông chưa
phù hợp (ví dụ: tăng hàm lượng xi măng hoặc sử dụng phụ gia ninh kết nhanh để nhanh chóng đạt
cường độ, hoặc tăng lượng nước để đạt độ linh động cao của hỗn hợp vữa bê tông) và tình trạng sử
dụng cát đen hoặc bột đá thay thế cát vàng. Trong khi đó, biện pháp đánh giá chất lượng cấp phối bê
tông chỉ thông qua kết quả cường độ nén của mẫu vật liệu (lập phương 150x150x150 hoặc lăng trụ
D150x300) là chưa hoàn toàn phù hợp do chưa xem xét đến hai yếu yếu tố gây nứt chính bao gồm
đặc tính co ngót (shrinkage, creep) cũng như mô đun đàn hồi của vật liệu bê tông. Một yếu tố khác
hoàn toàn có thể gây nứt dầm chuyển cũng cần được xem xét đến là chuyển vị cưỡng bức do lún
không đều của nền cọc của công trình. Ngay cả khi công trình nhà cao tầng sử dụng cọc khoan nhồi
có chiều dài lớn (40m~60m) và có mũi cọc tựa vào nền đất tốt thì độ lún theo thời gian của kết cấu
móng này là đáng kể, có thể đạt đến 15 (mm) đến 30 (mm) tùy điều kiện địa chất công trình. Trong
khi đó, chỉ với độ lún tương đối là 5 (mm) ở hai đầu dầm chuyển dài 10 (m), tiết diện ngang
BxH=1000 (mm) x 2500 (mm), Bê tông B35 có thể gây ra nội lực rất lớn, lực cắt Q=266 T và mô
men uốn M=1328 T.m, như đã trình bày trong Hình vẽ 2 dưới đây.
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 3
Hình 2: Nội lực dầm chuyển gây ra do chuyển vị cưỡng bức gối tựa
Do dầm chuyển là cấu kiện trọng yếu của kết cấu tổng thể công trình, các sự cố nứt/võng cần phải
được triệt để loại bỏ để đảm bảo độ bền vững của công trình theo thời gian. Sổ tay này nhằm cung
cấp cho các kỹ sư những thông tin cần thiết để có thể nhận diện và thực hành thiết kế và cấu tạo loại
cấu kiện này. Các nội dung chính của Sổ tay có bao gồm: công năng sử dụng và phân loại kết cấu
dầm chuyển (Mục 2), xác định biểu đồ bao nội lực thiết kế (Mục 3), thiết kế bê tông cốt thép và các
khuyến nghị cấu tạo khác (Mục 4), thiết kế dự ứng lực (Mục 5) và ví dụ tính toán cụ thể (Mục 6). So
với các qui trình tính toán thông thường, Sổ tay hướng dẫn này đặc biệt chú trọng tới hai thành tố
chính nhằm tăng độ an toàn cho kết cấu dầm chuyển, đó là đưa vào tính toán tổ hợp tải trọng chuyển
vị cưỡng bức của gối tựa, và sử dụng cáp dự ứng lực nhằm triệt tiêu các vết nứt có thể xảy ra
2. Các tình huống mặt bằng kết cấu cần sử dụng dầm chuyển
Có ba tình huống mặt bằng kết cấu cần thiết phải được xử lý bằng dầm chuyển, bao gồm: (i) Chuyển
tiết diện cột – vách, (ii) Chuyển vị trí và tiết diện cột-vách, và (iii) Tăng độ cứng kháng uốn tổng thể
của công trình.
Hình 3 trình bày sơ đồ kết cấu chuyển tiết diện cột chữ nhật (1000x1270) (ở tầng dưới với công năng
là trung tâm thương mại) thành tiết diện vách (500x2800) ở tầng phía trên với công năng là nhà ở.
Đây là tình huống khá phổ biến trong kết cấu nhà hỗn hợp (complex building) như dự án 609 Nam
Đô, Tràng An complex, 95-97 Láng Hạ, Chung cư Phước Long. Sơ đồ chuyển này thường nằm ở các
tầng thấp thuộc khối đế (tầng 3 đến tầng 5), cá biệt có thể nằm ở tầng 8 (CC 95-97 Láng Hạ). Mục
đích sử dụng dầm chuyển trong trường hợp này là phân phối lại mô men lệch tâm truyền từ vách phía
trên (có độ cứng chống uốn trong mặt phẳng lớn) xuống cột vuông phía dưới (có độ cứng nhỏ hơn rất
nhiều). Nội lực tính toán trong dầm chuyển này (không kể đến tải trọng lún lệch) có giá trị tương đối
bé, có thể dễ dàng bố trí được cốt thép dọc và cốt thép ngang với hàm lượng không lớn.
10000
Q
6. .E.I
12. .E.I
Q=266
T.m
T 3
M
L
M=
L
-1328
5
2
1328
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 4
Hình 3: Dầm chuyển tiết diện cột-vách
Chuyển cả vị trí và tiết diện cột-vách cũng tương đối phổ biến trong một số dự án gần đây. Hình 4
trình bày dầm chuyển được yêu cầu thiết kế để đỡ hệ vách cấy tại tiết diện giữa của dầm (công trình
HH – Vincity Tây Mỗ). Trong trường hợp này, nội lực tính toán của dầm chuyển bao gồm mô men
và lực cắt có giá trị rất lớn (chủ yếu do tổ hợp tải trọng cơ bản TTHT gây ra), đặc biệt là tại tiết diện
sát gối tựa cột tầng dưới và tiết diện có vách bê tông ở tầng trên. Tình huống chuyển này thường gặp
ở các tầng thấp (tầng 3 đến tầng 5) của các khu chung cư hỗn hợp cao cấp.
Hình 4: Tình huống dầm cao chuyển vị trí và tiết diện cột-vách
Đối với một số công trình có tỷ số độ mảnh lớn (là tỷ số giữa chiều cao trên bề rộng của mặt bằng
công trình), chuyển vị ngang trong tổ hợp tải trọng gió bão và động đất thường có xu hướng vượt giá
trị cho phép trong các tiêu chuẩn thiết kế (thông thường là 1/500). Một trong những giải pháp hữu
hiệu cho vấn đề này là bố trí các dầm chuyển tại nửa trên chiều cao công trình, như được trình bày
2800
3000
1530
1500
1270
3000
8250
2000
300 1200 1200
1200 700
4150 1400
1200
3800
5600
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 5
trong Hình 5(a) và 5(b). Dầm chuyển này có tác dụng như cánh tay đòn làm tăng mô men kháng uốn
chống lại tải trọng ngang thông qua lực kéo nén trong các cột biên xung quanh mặt bằng công trình.
Giải pháp này đã được sử dụng cho Tòa nhà tổng công ty Sông Đà (SUDICO) – Đường Phạm Hùng,
Hà Nội. Tải trọng gió bão và động đất là tổ hợp tải trọng chính thiết kế dầm chuyển.
a) Tại đỉnh công trình b) Tại khoảng giữa chiều cao công trình
Hình 5: Kết cấu dầm cao giảm chuyển vị ngang do gió bão
3. Xây dựng biểu đồ bao nội lực trong tính toán thiết kế
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến nội lực dầm chuyển
Trong tính toán thiết kế dầm chuyển, có ba yếu tố cần phải kể đến để đảm bảo an toàn, độ bền vững
cũng như tính khả thi, bao gồm: (i) chuyển vị cưỡng bức gối tựa do lún của nền cọc, (ii) Ảnh hưởng
của sự suy giảm độ cứng kháng uốn của các cấu kiện dầm-sàn ở các tầng trên đối với phân phối tải
trọng đứng, và (iii) Ảnh hưởng của trình tự thi công (sequential construction analysis).
3.1.1. Chuyển vị cưỡng bức gối tựa do lún của nền cọc
Theo phụ lục E (Biến dạng giới hạn của nền móng công trình) trong Tiêu chuẩn thiết kế nền móng
TCVN 10304-2014, độ lún lệch tương đối cho phép giữa hai cấu kiện đứng độc lập (cột-vách) trong
kết cấu nhà cao tầng BTCT là 1/333 (0.003). Tuy nhiên, các tính toán thực tế cho thấy giá trị lún lệch
này gây ra giá trị mô men uốn và lực cắt trong dầm chuyển quá lớn dẫn đến không không khả thi
trong việc bố trí cốt thép. Vì lý do đó, giá trị lún lệch 1/500 được đề xuất sử dụng thay thế làm cơ sở
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 6
tính toán. Trong mô hình Etabs, giá trị chuyển vị cưỡng bức 1/500L được gán vào nút chân cột thông
qua chức năng displacement load joints:
Hình 6 dưới đây trình bày tổ hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức cho dầm chuyển một nhịp và nhiều
nhịp. Đối với dầm 1 nhịp, có hai tổ hợp tải trọng cần xem xét, đó là chuyển vị gối tựa bên trái và bên
phải. Đối với dầm nhiều nhịp, hai tổ hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức là sơ đồ lún cách gối tựa (1-
3-5 và 2-4)
Dầm một nhịp Dầm nhiều nhịp
Lún 1 Lún gối trái L/500 Lún gối 1-3-5 với giá trị L/500
Lún 2 Lún gối phải L/500 Lún gối 2-4 với giá trị L/500
Hình 6: Các trường hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức
3.1.2. Ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng kháng uốn của dầm-sàn
Đối với cấu kiện dầm-sàn bê tông cốt thép phía trên dầm chuyển, khi độ lớn mô men gây ra do tải
trọng đạt đến giá trị mô men dẻo (ultimate bending moment) thì sẽ xuất hiện vết nứt làm giảm yếu độ
cứng kháng uốn, dẫn đến sự phân phối lại tải trọng về các gối tựa là cấu kiện cột vách. Trong nhiều
trường hợp, sự phân phối này là khá lớn (khoảng 20-35%) và có thể ảnh hưởng đến độ an toàn của
kết cấu đỡ là dầm chuyển.
Để đơn giản hóa cho quá trình tính toán, đề xuất kể đến sự phân phối lại này bằng việc xây dựng 02
mô hình Etabs trong đó giá trị độ cứng của kết cấu dầm sàn phía trên được gán 2 giá trị riêng biệt, là
1.0EI và 0.35EI
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 7
3.1.3. Ảnh hưởng của trình tự thi công (sequential construction analysis)
Trình tự thi công là một trong những sự khác biệt giữa mô hình tính (Etabs) và sơ đồ kết cấu thực tế
công trình có ảnh hưởng lớn tới sự phân bố nội lực. Công trình thực tế được xây dựng theo trình tự
từng tầng một, từ móng tới mái cho nên một phần lún đàn hồi (axial shortening) trong cấu kiện đứng
cột-vách bị khử trong quá trình thi công. Còn trong mô hình etabs thì công trình được giả thiết tồn tại
một lần với chuyển vị lún đàn hồi không bị khử. Nếu công trình thấp tầng hoặc có tỉ số nén của các
cấu kiện cột vách xấp xỉ bằng nhau thì ảnh hưởng của lún đàn hồi là không đáng kể. Ngược lại, đối
với công trình cao tầng với độ chênh tỷ số nén lớn thì ảnh hưởng này là lớn, đủ gây ra giá trị nội lực
trong kết cấu dầm sàn trong mô hình tính lớn hơn so với thực tế làm việc.
Hình 7 trình bày chuyển vị lún đàn hồi của cột và vách lõi trong nhà 51 tầng sau khi đã được khử lún
đàn hồi bằng sequential construction analysis. Tại tầng 51, độ chênh lún đàn hồi trước và sau khi bị
khử tương ứng là120 (mm) và 16.7 (mm) (Hình 7). Như vậy, nếu mô hình không được khử lún đàn
hồi thì kết cấu dầm sàn nối cột vách sẽ chịu một độ chênh chuyển vị phụ thêm lên tới 120-
16.7=103.3 (mm). Độ chênh này sẽ gây ra giá trị mô men uốn lớn đến mức phi thực tế trong các cấu
kiện này.
Hình 7: Chuyển vị lún đàn hồi giữa cột và vách lõi của nhà 51 tầng
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 8
Thông qua ví dụ trên đây, có thể thấy là trong trường hợp dầm chuyển đặt ở các tầng phía trên của
công trình cao tầng thì việc khử lún đàn hồi thông qua sequential construction analysis là bắt buộc để
đảm bảo nội lực tính toán sát với thực tế làm việc của công trình. Đề nghị tham khảo các số liệu đầu
vào về từ biến và co ngót của công trình Bitexco (do Huyndai Architects and Engineers associates
thiết kế)
3.2. Xây dựng tổ hợp tải trọng thiết kế
Trên cơ sở xem xét các yếu tố ảnh hưởng trên đây, biểu đồ bao nội lực thiết kế (mô men và lực cắt)
đối với dầm chuyển phải được xây dựng dựa trên bảng tổ hợp tải trọng trong Hình 8, như sau:
• Bổ sung thêm 02 trường hợp tải trọng lún lệch (LÚN 1 và LÚN 2) với sơ đồ lún cách nhật
như đã được trình bày trong Hình 6
• Bổ sung thêm 02 tổ hợp tải trọng COMB1A, 1B với độ cứng chống uốn của tất cả các cấu
kiện dầm sàn được giữ nguyên 1.0EI.
• Bổ sung thêm 02 tổ hợp tải trọng COMB1C, 1D với độ cứng chống uốn của tất cả các cấu
kiện dầm sàn phía trên dầm chuyển được giảm xuống còn 0.35EI.
Mặc dù việc đưa chuyển vị cưỡng bức vào trong tính toán thiết kế dầm chuyển là cần thiết, dạng tải
trọng này gây ra nội lực lớn trong dầm chuyển như đã phân tích ở Hình 2 trên đây. Vì vậy, trong qui
trình tính toán này, tải trọng chuyển vị cưỡng bức chỉ được xem xét đối với tổ hợp cơ bản số 1
(COMB1), xét nó như một dạng tải trọng tác rời với tải trọng gió và động đất.
Bảng 1. Tổ hợp tải trọng thiết kế dầm chuyển
Tổ hợp DL LL Lún 1 Lún 2 WX + WX - WY + WY - EQX EQY
COMB1 1.0 1.0
COMB1A 1.0 1.0 1.0
COMB1B 1.0 1.0 1.0
COMB1C 1.0 1.0 1.0
COMB1D 1.0 1.0 1.0
COMB2 1.0 0.9 0.9
COMB3 1.0 0.9 0.9
COMB4 1.0 0.9 0.9
COMB5 1.0 0.9 0.9
COMB6 1.0 0.3 1.0 0.3
COMB7 1.0 0.3 0.3 1.0
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 9
4. Thiết kế bê tông cốt thép cho dầm chuyển và các yêu cầu cấu tạo khác
Dầm chuyển sẽ được thiết kế BTCT, bao gồm tính toán theo TTGH I về kháng uốn và cắt của cấu
kiện, được thực hiện theo như các qui trình thiết kế thông thường. Một số khuyến nghị về cấu tạo
BTCT và cấu tạo MBKC đối với công trình như sau:
• Sử dụng dầm móng theo phương của dầm chuyển với mục đích giảm bớt lún lệch xảy ra
trong công trình (hiện nay, đối với nhà cao tầng các TVTK đã sử dụng nhiều phương án sàn
hầm dầy để thay thế cho cả dầm móng).
• Yêu cầu tính toán thiết kế cho cột và vách ở tầng ngay phía trên và phía dưới của tầng có dầm
chuyển sử dụng các tổ hợp tính toán như trình bày trong Hình 8. Do tiếp giáp với cấu kiện
dầm chuyển có độ cứng lớn, mô men và lực cắt trong các cấu kiện này có xu hướng tăng cao
hơn so với các tầng lân cận. Vì vậy, trong mọi trường hợp, các cột vách này cần phải được
cấu tạo với hàm lượng cốt thép dọc và cốt đai tối thiểu 200% so với tính toán không kể đến
ảnh hưởng của dầm chuyển.
• Trong mọi trường hợp, dầm chuyển phải được cấu tạo cốt thép chống co ngót bề mặt (skin
reinforcement). Xem bản vẽ cấu tạo chung (general detailing drawings) để biết thêm chi tiết.
• Trong trường hợp các dầm chuyển bị khoét lỗ, yêu cầu sử dụng cấu tạo thép hộp để gia
cường các lỗ kỹ thuật. Các tấm thép phải có độ dày tối thiểu 10 (mm) và được phải được hàn
kín dọc theo biên. Xem bản vẽ cấu tạo chung (general detailing drawings) để biết thêm chi
tiết.
• Khuyến nghị sử dụng cáp dự ứng lực cho dầm chuyển trong mọi trường hợp để giảm thiểu
hiện tượng nứt do co ngót của vật liệu bê tông. Nên sử dụng bó cáp tròn (thay vì bó dẹt) với
số lượng tao lớn và đặt gần mặt dưới của dầm để tạo lực nén trong dầm. Trong trường hợp
cần thiết, nên xem xét đặt hai lớp cáp theo phân đoạn đổ bê tông để thuận tiên trong quá trình
thi công.
5. Ví dụ tính toán và thiết kế
Thiết kế dầm chuyển cho công trình: HH01; 02 dự án VinCity Tây Mỗ Đại Mỗ: 1 tầng hầm, 40 tầng
nổi, dầm chuyển ở tầng 6 để chuyển đổi hệ lưới cột thành hệ vách.
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 10
Hình 8: Mặt bằng kết cầu tầng chuyển
Ví dụ thiết kế: Dầm chuyển tiết diện 400x200cm, lực dọc của các vách V40x300 khoảng 1120-
1220T
Hình 9: Sơ đồ dầm chuyển
Trong ví dụ tính toán này, sử dụng phần mềm Etabs phân tích tổng thể và xác định nội lực dầm
chuyển, các dầm chuyển được khai báo bằng phần tử Shell.
5.1. Trình tự tính toán:
• Xác định tải trọng, lập mô hình tính toán Etabs, khai báo vật liệu, tiết diện …
• Xác định độ chênh lún giữa các móng – lấy bằng L/500 trong đó L là khoảng cách giữa tim
các móng → khai báo chênh lún cho từng phương ngang – dọc (phương X, Y)
2000
5750 7050 100506800
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 11
Hình 10a: Khai báo chênh lún theo phương ngang nhà (Y) – trường hợp Lún 1 (đơn vị: mm)
Hình 10b: Khai báo chênh lún theo phương ngang nhà (Y) – trường hợp Lún 2 (đơn vị: mm)
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 12
5.2. Biểu đồ nội lực
5.2.1. Biểu đồ nội lực từ Tổ hợp bao của các tổ hợp tải trọng – không kể đến chuyển vị chênh
lún (Bao của Comb1;2;3;4;5;6;7)
Hình 11a: Biểu đồ Momen dương lớn nhất (Đơn vị T.m)
Hình 11b: Biểu đồ Momen âm lớn nhất (Đơn vị T.m)
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 13
Hình 11c: Biểu đồ Lực cắt max (Đơn vị T)
Hình 11d: Biểu đồ Lực cắt min (Đơn vị T)
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 14
5.2.2. Biểu đồ nội lực Tổ hợp Bao của các tổ hợp: Comb1A; Comb1B, Comb1C, Comb1D)
Hình 12a: Biểu đồ Momen dương lớn nhất (Đơn vị T.m)
Hình 12b: Biểu đồ Momen âm lớn nhất (Đơn vị T.m)
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 15
Hình 12c: Biểu đồ Lực cắt max (Đơn vị T)
Hình 12d: Biểu đồ Lực cắt mim (Đơn vị T)
Hình 13: Biểu đồ Momen tổng hợp của 2 tổ hợp Bao
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 16
5.3. Thiết kế dầm chuyển
Bê tông cấp độ bền B40; Cốt thép dọc CB500-V có Rs = Rsc = 435Mpa
Cốt thép đai CB400-V có Rsw = 290 Mpa
Cáp ULT có cường độ kéo đứt fpu = 1860 Mpa
Trong phần thiết kế này lựa chọn phần cáp ULT chịu 10-15% nội lực dầm, phần còn lại do thép
thường chịu.
Với dầm tiết diện 400x200cm, lựa chọn cáp 15,2mm bố trí 8 bó cáp, mỗi bó 12 sợi 15,2 bố trí như
hình:
Hình 14: Sơ đồ bố trí cáp ULT
Hình 15: Nội lực do cáp ULT
Nội lực thiết kế cho thép thường sẽ lấy từ biểu đồ nội lực tổng hợp trừ đi phần cáp ULT tác dụng
ngược.
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 17
Hình 16: Bố trí cốt thép thường
Hình 17a: Bố trí cốt thép Cột 120x120cm tầng dưới dầm chuyển
5750
(Ø16a150)
2000
5850
10050
8253
(Ø16a150)
5600
7050
3950
(Ø16a150)(Ø16a150)
6800
Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC)
KetcauSoft.com 18
Đối với cột, vách dưới tầng chuyển cần phải tính toán khả năng chịu cắt. Để an toàn hơn ở những
tầng này nên bố trí cốt đai ngoài và nhiều đai nhánh cùng bước và khoảng cách a100 (a150) – khi đó
khả năng chịu nén của cột được tăng đáng kể do hiệu ứng bó.
Hình 17b: Bố trí cốt thép Vách V30x200cm tầng ngay trên dầm chuyển
Các Cột, Vách ngay trên tầng chuyển có lực cắt rất lớn và tương đối khó khăn trong việc thiết kế cốt
thép chịu cắt. Thông thường, tiết diện Vách ngay trên tầng chuyển có tiết diện (chiều dầy lớn hơn so
với tầng trên nó). Như trong ví dụ, vách tầng 6 tiết diện 40x300cm; vách tầng 7 tiết diện 30x300cm
6. Tổng kết
Dầm chuyển có vị trí rất quan trọng trong tổng thể công trình, ảnh hưởng đến nhiều cấu kiện khác.
Do đó, khi tính toán dầm chuyển cần xem xét đầy đủ các yếu tố hưởng và thiết kế cấu tạo dầm
chuyển cần có độ an toàn nhất định.
Trên đây là quy trình Thiết kế dầm chuyển do công ty CDC soạn thảo, mang tính chất tham khảo cho
các kỹ sư kết cấu khi thực hành thiết kế dầm chuyển.

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Phan tich va lua chon cac he so nen
Phan tich va lua chon cac he so nenPhan tich va lua chon cac he so nen
Phan tich va lua chon cac he so nenKhuất Thanh
 
Hướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn Hiệu
Hướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn HiệuHướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn Hiệu
Hướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn HiệuTung Nguyen Xuan
 
Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấu
Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấuTải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấu
Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấuKiến Trúc KISATO
 
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớnChỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớnHồ Việt Hùng
 
03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền
03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền 03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền
03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền Education Vietcivil
 
Giáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn Hội
Giáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn HộiGiáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn Hội
Giáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn Hộishare-connect Blog
 
Câu hỏi bảo vê đồ án nền móng
Câu hỏi bảo vê đồ án nền móngCâu hỏi bảo vê đồ án nền móng
Câu hỏi bảo vê đồ án nền móngAnh Anh
 
5. thiet ke ket cau loi vach ts cao duy khoi
5. thiet ke ket cau loi vach   ts cao duy khoi5. thiet ke ket cau loi vach   ts cao duy khoi
5. thiet ke ket cau loi vach ts cao duy khoiAn Nam Education
 
Quy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thép
Quy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thépQuy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thép
Quy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thépKiến Trúc KISATO
 
2.cau tao-cot-thep
2.cau tao-cot-thep2.cau tao-cot-thep
2.cau tao-cot-thepthinhkts339
 
Tcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdf
Tcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdfTcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdf
Tcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdfLe Hung
 
Giáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá Tầm
Giáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá TầmGiáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá Tầm
Giáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá Tầmshare-connect Blog
 
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNGĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNGchiennuce
 
4. bai giang nen mong chuong 4. tinh toan mong mem
4. bai giang nen mong   chuong 4. tinh toan mong mem4. bai giang nen mong   chuong 4. tinh toan mong mem
4. bai giang nen mong chuong 4. tinh toan mong memngoctung5687
 
Cấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây Dựng
Cấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây DựngCấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây Dựng
Cấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây Dựngshare-connect Blog
 
Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép
Bài giảng kết cấu bê tông cốt thépBài giảng kết cấu bê tông cốt thép
Bài giảng kết cấu bê tông cốt thépTrieu Nguyen Xuan
 
Tải trọng Gió và Động đất
Tải trọng Gió và Động đấtTải trọng Gió và Động đất
Tải trọng Gió và Động đấtHồ Việt Hùng
 
Ứng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầng
Ứng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầngỨng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầng
Ứng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầngHuytraining
 

Mais procurados (20)

Phan tich va lua chon cac he so nen
Phan tich va lua chon cac he so nenPhan tich va lua chon cac he so nen
Phan tich va lua chon cac he so nen
 
Hướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn Hiệu
Hướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn HiệuHướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn Hiệu
Hướng dẫn đồ án kỹ thuật thi công- Thầy Doãn Hiệu
 
Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấu
Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấuTải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấu
Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà công nghiệp_kỹ sư kết cấu
 
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớnChỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
 
03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền
03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền 03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền
03.Hệ số nền và sức chịu tải của nền
 
Giáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn Hội
Giáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn HộiGiáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn Hội
Giáo trình Kết cấu thép 1 - Phạm Văn Hội
 
Câu hỏi bảo vê đồ án nền móng
Câu hỏi bảo vê đồ án nền móngCâu hỏi bảo vê đồ án nền móng
Câu hỏi bảo vê đồ án nền móng
 
5. thiet ke ket cau loi vach ts cao duy khoi
5. thiet ke ket cau loi vach   ts cao duy khoi5. thiet ke ket cau loi vach   ts cao duy khoi
5. thiet ke ket cau loi vach ts cao duy khoi
 
Quy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thép
Quy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thépQuy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thép
Quy trình tổ hợp nội lực trong kết cấu khung bê tông cốt thép
 
2.cau tao-cot-thep
2.cau tao-cot-thep2.cau tao-cot-thep
2.cau tao-cot-thep
 
Tcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdf
Tcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdfTcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdf
Tcvn 10304-2014-tieu-chuan-thiet-ke-mong-coc-pdf
 
Giáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá Tầm
Giáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá TầmGiáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá Tầm
Giáo trình Bê tông cốt thép 3 - Võ Bá Tầm
 
Đề tài: Tính toán lệch tâm xiên cho cột bê tông cốt thép nhà cao tầng
Đề tài: Tính toán lệch tâm xiên cho cột bê tông cốt thép nhà cao tầngĐề tài: Tính toán lệch tâm xiên cho cột bê tông cốt thép nhà cao tầng
Đề tài: Tính toán lệch tâm xiên cho cột bê tông cốt thép nhà cao tầng
 
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNGĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
 
4. bai giang nen mong chuong 4. tinh toan mong mem
4. bai giang nen mong   chuong 4. tinh toan mong mem4. bai giang nen mong   chuong 4. tinh toan mong mem
4. bai giang nen mong chuong 4. tinh toan mong mem
 
Cấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây Dựng
Cấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây DựngCấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây Dựng
Cấu tạo Bê tông Cốt thép - Nhà xuất bản Xây Dựng
 
Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép
Bài giảng kết cấu bê tông cốt thépBài giảng kết cấu bê tông cốt thép
Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép
 
Tải trọng Gió và Động đất
Tải trọng Gió và Động đấtTải trọng Gió và Động đất
Tải trọng Gió và Động đất
 
Safe trong tinh toan san btct
Safe trong tinh toan san btctSafe trong tinh toan san btct
Safe trong tinh toan san btct
 
Ứng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầng
Ứng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầngỨng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầng
Ứng dụng Etabs trong tính toán thiết kế nhà cao tầng
 

Semelhante a Tính toán thiết kế dầm chuyển

Một số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhà
Một số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhàMột số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhà
Một số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhàLơ Đãng
 
1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf
1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf
1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdfKhuất Thanh
 
Các ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấu
Các ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấuCác ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấu
Các ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấuĐại Vũ Trọng
 
Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD)
Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD) Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD)
Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD) nataliej4
 
File goc 769334
File goc 769334File goc 769334
File goc 769334cokhicdnpy
 
Cac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van Noi
Cac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van NoiCac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van Noi
Cac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van NoiNoi Nguyen
 
Www.xaydung360.vn [bản trial] hoi dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...
Www.xaydung360.vn [bản trial]  hoi   dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...Www.xaydung360.vn [bản trial]  hoi   dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...
Www.xaydung360.vn [bản trial] hoi dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...Van Truong
 
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớnChỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớnTrung Kien Nguyen
 
Tcvn 198-1997 12
Tcvn 198-1997 12Tcvn 198-1997 12
Tcvn 198-1997 12Hoang Vu
 
Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02
Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02
Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02hungzozo
 
Hướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp
Hướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệpHướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp
Hướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệpTung Nguyen Xuan
 
Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full)
Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full) Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full)
Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full) nataliej4
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Kết cấu khung thép trong thi công
Kết cấu khung thép trong thi côngKết cấu khung thép trong thi công
Kết cấu khung thép trong thi côngThành Đô
 

Semelhante a Tính toán thiết kế dầm chuyển (20)

Một số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhà
Một số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhàMột số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhà
Một số lưu ý cơ bản về việc tính toán và thiết kế kết cấu nhà
 
1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf
1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf
1245-Bài báo-1890-1-10-20190111.pdf
 
Các ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấu
Các ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấuCác ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấu
Các ý kiến nhận xét về hồ sơ phần kết cấu
 
Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD)
Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD) Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD)
Đồ Án Thiết Kế Cầu Dàn Thép L=55m (Kèm Bản Vẽ CAD)
 
File goc 769334
File goc 769334File goc 769334
File goc 769334
 
Cac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van Noi
Cac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van NoiCac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van Noi
Cac giai phap ket cau trong thi cong tang ham va ho dao _ Nguyen Van Noi
 
Www.xaydung360.vn [bản trial] hoi dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...
Www.xaydung360.vn [bản trial]  hoi   dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...Www.xaydung360.vn [bản trial]  hoi   dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...
Www.xaydung360.vn [bản trial] hoi dap thiet ke va thi cong kc nha cao tang...
 
Luận văn Thạc sĩ Hiệu bộ trường THCS huyện An Lão, Hải Phòng
Luận văn Thạc sĩ Hiệu bộ trường THCS huyện An Lão, Hải PhòngLuận văn Thạc sĩ Hiệu bộ trường THCS huyện An Lão, Hải Phòng
Luận văn Thạc sĩ Hiệu bộ trường THCS huyện An Lão, Hải Phòng
 
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớnChỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
Chỉ dẫn thiết kế sàn vượt nhịp lớn
 
05 cac giai phap thiet ke
05 cac giai phap thiet ke05 cac giai phap thiet ke
05 cac giai phap thiet ke
 
Tcvn 198-1997 12
Tcvn 198-1997 12Tcvn 198-1997 12
Tcvn 198-1997 12
 
luan van thac si tru so lam viec truong cong doan ha noi
luan van thac si tru so lam viec truong cong doan ha noiluan van thac si tru so lam viec truong cong doan ha noi
luan van thac si tru so lam viec truong cong doan ha noi
 
Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02
Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02
Thuyetminhdaketcauthepncn 150130222240-conversion-gate02
 
Hướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp
Hướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệpHướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp
Hướng dẫn-Thuyết minh Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp
 
Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full)
Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full) Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full)
Đồ Án Kết Cấu Thép 2 (Kèm Bản Vẽ Autocad Full)
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Nhà làm việc khu hiệu bộ t...
 
Nhà làm việc khu hiệu bộ trường THCS huyện An Lão – Hải Phòng
Nhà làm việc khu hiệu bộ trường THCS huyện An Lão – Hải PhòngNhà làm việc khu hiệu bộ trường THCS huyện An Lão – Hải Phòng
Nhà làm việc khu hiệu bộ trường THCS huyện An Lão – Hải Phòng
 
Kết cấu khung thép trong thi công
Kết cấu khung thép trong thi côngKết cấu khung thép trong thi công
Kết cấu khung thép trong thi công
 
Trụ Sở Làm Việc Bảo Việt – Hà Nội.doc
Trụ Sở Làm Việc Bảo Việt – Hà Nội.docTrụ Sở Làm Việc Bảo Việt – Hà Nội.doc
Trụ Sở Làm Việc Bảo Việt – Hà Nội.doc
 

Mais de Hồ Việt Hùng

Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020
Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020
Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020Hồ Việt Hùng
 
Xuất dữ liệu sang phần mềm QS-Smart
Xuất dữ liệu sang phần mềm QS-SmartXuất dữ liệu sang phần mềm QS-Smart
Xuất dữ liệu sang phần mềm QS-SmartHồ Việt Hùng
 
Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấn
Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấnThiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấn
Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấnHồ Việt Hùng
 
Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018
Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018
Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018Hồ Việt Hùng
 
Thiết kế lỗ mở trên dầm
Thiết kế lỗ mở trên dầmThiết kế lỗ mở trên dầm
Thiết kế lỗ mở trên dầmHồ Việt Hùng
 
HDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộp
HDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộpHDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộp
HDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộpHồ Việt Hùng
 
Kiểm tra Ổn định NMP của Cột Vát
Kiểm tra Ổn định NMP của Cột VátKiểm tra Ổn định NMP của Cột Vát
Kiểm tra Ổn định NMP của Cột VátHồ Việt Hùng
 
KCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tô
KCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tôKCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tô
KCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tôHồ Việt Hùng
 
RCS - Phần mềm triển khai cốt thép sàn
RCS - Phần mềm triển khai cốt thép sànRCS - Phần mềm triển khai cốt thép sàn
RCS - Phần mềm triển khai cốt thép sànHồ Việt Hùng
 
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoftKSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoftHồ Việt Hùng
 
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoftKSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoftHồ Việt Hùng
 
KCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơn
KCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơnKCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơn
KCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơnHồ Việt Hùng
 
RCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụng
RCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụngRCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụng
RCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụngHồ Việt Hùng
 
RCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép Cột
RCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép CộtRCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép Cột
RCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép CộtHồ Việt Hùng
 
Thiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điện
Thiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điệnThiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điện
Thiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điệnHồ Việt Hùng
 
WDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng Gió
WDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng GióWDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng Gió
WDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng GióHồ Việt Hùng
 
Quy cách thể hiện hồ sơ Kết cấu
Quy cách thể hiện hồ sơ Kết cấuQuy cách thể hiện hồ sơ Kết cấu
Quy cách thể hiện hồ sơ Kết cấuHồ Việt Hùng
 
KCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép Vách
KCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép VáchKCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép Vách
KCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép VáchHồ Việt Hùng
 
KetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVN
KetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVNKetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVN
KetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVNHồ Việt Hùng
 

Mais de Hồ Việt Hùng (20)

Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020
Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020
Tải trọng Gió theo TCVN 2737:2020
 
Xuất dữ liệu sang phần mềm QS-Smart
Xuất dữ liệu sang phần mềm QS-SmartXuất dữ liệu sang phần mềm QS-Smart
Xuất dữ liệu sang phần mềm QS-Smart
 
Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấn
Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấnThiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấn
Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấn
 
Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018
Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018
Xác định ảnh hưởng của uốn dọc theo TCVN 5574:2018
 
Thiết kế lỗ mở trên dầm
Thiết kế lỗ mở trên dầmThiết kế lỗ mở trên dầm
Thiết kế lỗ mở trên dầm
 
HDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộp
HDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộpHDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộp
HDSD phần mềm vẽ Tấm đan và Cống hộp
 
Kiểm tra Ổn định NMP của Cột Vát
Kiểm tra Ổn định NMP của Cột VátKiểm tra Ổn định NMP của Cột Vát
Kiểm tra Ổn định NMP của Cột Vát
 
KCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tô
KCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tôKCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tô
KCS LAT - Phần mềm triển khai lanh tô
 
RCS - Phần mềm triển khai cốt thép sàn
RCS - Phần mềm triển khai cốt thép sànRCS - Phần mềm triển khai cốt thép sàn
RCS - Phần mềm triển khai cốt thép sàn
 
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoftKSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
 
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoftKSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
KSS - Ứng dụng quản lý STYLE của KetcauSoft
 
KCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơn
KCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơnKCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơn
KCS IFDe - Phần mềm triển khai chi tiết Móng đơn
 
RCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụng
RCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụngRCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụng
RCCd 2019 - Hướng dẫn sử dụng
 
RCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép Cột
RCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép CộtRCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép Cột
RCC - Phần mềm tính toán thiết kế cốt thép Cột
 
Thiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điện
Thiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điệnThiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điện
Thiết kế kết cấu ống khói dự án nhiệt điện
 
WDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng Gió
WDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng GióWDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng Gió
WDL - Hướng dẫn sử dụng phần mềm tính toán tải trọng Gió
 
Quy cách thể hiện hồ sơ Kết cấu
Quy cách thể hiện hồ sơ Kết cấuQuy cách thể hiện hồ sơ Kết cấu
Quy cách thể hiện hồ sơ Kết cấu
 
Tekla - Custom Components
Tekla - Custom ComponentsTekla - Custom Components
Tekla - Custom Components
 
KCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép Vách
KCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép VáchKCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép Vách
KCS KTV - Phần mềm kiểm tra cốt thép Vách
 
KetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVN
KetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVNKetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVN
KetcauSoft - Bộ phần mềm thiết kế Kết cấu theo TCVN
 

Tính toán thiết kế dầm chuyển

  • 1. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM CHUYỂN Phạm Xuân Đạt, Hoàng Hữu Thành, Nguyễn Thị Lan 1. Mở đầu Trong kết cấu nhà cao tầng hiện đại, dầm chuyển được sử dụng tương đối nhiều với hai mục đích chính, đó là: (i) Chuyển công năng sử dụng từ tầng dưới (ví dụ: siêu thị hay khu sinh hoạt cộng đồng) lên tầng căn hộ ở phía trên, và (ii) Tăng độ cứng kháng uốn tổng thể cho kết cấu công trình trong điều kiện tải trọng ngang cực hạn như gió bão và động đất. Dầm chuyển thường có chiều cao tiết diện lớn (vì vậy trong tiếng Anh gọi là Deep beam), từ 1.2m đến 2.5m kèm theo đấy là bề rộng dầm được tăng tương ứng để thỏa mãn điều kiện bố trí cốt thép dọc trong dầm. Các công trình đã được thiết kế và thi công có sử dụng cấu kiện dầm chuyển có thể được liệt kê dưới đây: • Trụ sở Tổng công ty Sông Đà (Sudico), đường Phạm Hùng, Hà Nội. Công trình 27 tầng sử dụng hệ dầm có chiều cao tiết diện 1.8 (m) tại tầng 16 (tầng kỹ thuật) và tầng mái (tầng 27) với mục đích giảm chuyển vị ngang do gió bão và động đất • Chung cư Nam Đô Complex (609 Trương Định), Chung cư Tràng An complex (số 1 Phùng Chí Kiên). Các chung cư này sử dụng dầm chuyển ở tầng 5 với mục đích chuyển tiết diện cột chữ nhật từ tầng khối đế lên cột dẹt ở tầng điển hình • Chung cư 95-97 Láng Hạ. Công trình này sử dụng dầm chuyển tại tầng 8 với mục đích chuyển tiết diện cột vuông từ tầng dưới lên cột dẹt ở tầng căn hộ điển hình Các công trình mới đang được thiết kế có sử dụng dầm chuyển bao gồm: (i) Chung cư Phước Long (Nha Trang), Chung cư HH thuộc dự án Vincity, Tây Mỗ, Đại Mỗ. Với tiết diện lớn và có nội lực lớn tương ứng, dầm chuyển có vai trò quan trọng trong kết cấu chịu lực tổng thể của công trình. Tuy nhiên theo khảo sát gần đây có thể thấy hiện tượng nứt dầm chuyển khá phổ biến. Hình 1 trình bày tình trạng nứt tại đầu một dầm chuyển công trình 95-97 Láng Hạ. Các vết nứt xiên khoảng 45 độ đi từ vị trí đáy dầm tiếp giáp với mặt cột lên phía mặt trên của dầm. Các vết nứt chủ yếu xuất hiện ở bề mặt dầm và có bề rộng nhỏ hơn giá trị cho phép 0.3mm có chiều sâu tương đối nông. Các vết nứt này không chỉ gây mất thẩm mỹ công trình mà trong một số trường hợp còn có khả năng ảnh hưởng tới khả năng chịu lực của cấu kiện dầm chuyển (đặc biệt là sức kháng lực cắt).
  • 2. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 2 Hình 1: Nứt bề mặt dầm chuyển tại một công trình ở Hà nội Các khảo sát hiện trường gần đây đã chỉ ra rằng nguyên nhân chính gây nên hiện tượng nứt dầm chuyển là chất lượng vật liệu bê tông không được đảm bảo, đặc biệt là thiết kế cấp phối bê tông chưa phù hợp (ví dụ: tăng hàm lượng xi măng hoặc sử dụng phụ gia ninh kết nhanh để nhanh chóng đạt cường độ, hoặc tăng lượng nước để đạt độ linh động cao của hỗn hợp vữa bê tông) và tình trạng sử dụng cát đen hoặc bột đá thay thế cát vàng. Trong khi đó, biện pháp đánh giá chất lượng cấp phối bê tông chỉ thông qua kết quả cường độ nén của mẫu vật liệu (lập phương 150x150x150 hoặc lăng trụ D150x300) là chưa hoàn toàn phù hợp do chưa xem xét đến hai yếu yếu tố gây nứt chính bao gồm đặc tính co ngót (shrinkage, creep) cũng như mô đun đàn hồi của vật liệu bê tông. Một yếu tố khác hoàn toàn có thể gây nứt dầm chuyển cũng cần được xem xét đến là chuyển vị cưỡng bức do lún không đều của nền cọc của công trình. Ngay cả khi công trình nhà cao tầng sử dụng cọc khoan nhồi có chiều dài lớn (40m~60m) và có mũi cọc tựa vào nền đất tốt thì độ lún theo thời gian của kết cấu móng này là đáng kể, có thể đạt đến 15 (mm) đến 30 (mm) tùy điều kiện địa chất công trình. Trong khi đó, chỉ với độ lún tương đối là 5 (mm) ở hai đầu dầm chuyển dài 10 (m), tiết diện ngang BxH=1000 (mm) x 2500 (mm), Bê tông B35 có thể gây ra nội lực rất lớn, lực cắt Q=266 T và mô men uốn M=1328 T.m, như đã trình bày trong Hình vẽ 2 dưới đây.
  • 3. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 3 Hình 2: Nội lực dầm chuyển gây ra do chuyển vị cưỡng bức gối tựa Do dầm chuyển là cấu kiện trọng yếu của kết cấu tổng thể công trình, các sự cố nứt/võng cần phải được triệt để loại bỏ để đảm bảo độ bền vững của công trình theo thời gian. Sổ tay này nhằm cung cấp cho các kỹ sư những thông tin cần thiết để có thể nhận diện và thực hành thiết kế và cấu tạo loại cấu kiện này. Các nội dung chính của Sổ tay có bao gồm: công năng sử dụng và phân loại kết cấu dầm chuyển (Mục 2), xác định biểu đồ bao nội lực thiết kế (Mục 3), thiết kế bê tông cốt thép và các khuyến nghị cấu tạo khác (Mục 4), thiết kế dự ứng lực (Mục 5) và ví dụ tính toán cụ thể (Mục 6). So với các qui trình tính toán thông thường, Sổ tay hướng dẫn này đặc biệt chú trọng tới hai thành tố chính nhằm tăng độ an toàn cho kết cấu dầm chuyển, đó là đưa vào tính toán tổ hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức của gối tựa, và sử dụng cáp dự ứng lực nhằm triệt tiêu các vết nứt có thể xảy ra 2. Các tình huống mặt bằng kết cấu cần sử dụng dầm chuyển Có ba tình huống mặt bằng kết cấu cần thiết phải được xử lý bằng dầm chuyển, bao gồm: (i) Chuyển tiết diện cột – vách, (ii) Chuyển vị trí và tiết diện cột-vách, và (iii) Tăng độ cứng kháng uốn tổng thể của công trình. Hình 3 trình bày sơ đồ kết cấu chuyển tiết diện cột chữ nhật (1000x1270) (ở tầng dưới với công năng là trung tâm thương mại) thành tiết diện vách (500x2800) ở tầng phía trên với công năng là nhà ở. Đây là tình huống khá phổ biến trong kết cấu nhà hỗn hợp (complex building) như dự án 609 Nam Đô, Tràng An complex, 95-97 Láng Hạ, Chung cư Phước Long. Sơ đồ chuyển này thường nằm ở các tầng thấp thuộc khối đế (tầng 3 đến tầng 5), cá biệt có thể nằm ở tầng 8 (CC 95-97 Láng Hạ). Mục đích sử dụng dầm chuyển trong trường hợp này là phân phối lại mô men lệch tâm truyền từ vách phía trên (có độ cứng chống uốn trong mặt phẳng lớn) xuống cột vuông phía dưới (có độ cứng nhỏ hơn rất nhiều). Nội lực tính toán trong dầm chuyển này (không kể đến tải trọng lún lệch) có giá trị tương đối bé, có thể dễ dàng bố trí được cốt thép dọc và cốt thép ngang với hàm lượng không lớn. 10000 Q 6. .E.I 12. .E.I Q=266 T.m T 3 M L M= L -1328 5 2 1328
  • 4. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 4 Hình 3: Dầm chuyển tiết diện cột-vách Chuyển cả vị trí và tiết diện cột-vách cũng tương đối phổ biến trong một số dự án gần đây. Hình 4 trình bày dầm chuyển được yêu cầu thiết kế để đỡ hệ vách cấy tại tiết diện giữa của dầm (công trình HH – Vincity Tây Mỗ). Trong trường hợp này, nội lực tính toán của dầm chuyển bao gồm mô men và lực cắt có giá trị rất lớn (chủ yếu do tổ hợp tải trọng cơ bản TTHT gây ra), đặc biệt là tại tiết diện sát gối tựa cột tầng dưới và tiết diện có vách bê tông ở tầng trên. Tình huống chuyển này thường gặp ở các tầng thấp (tầng 3 đến tầng 5) của các khu chung cư hỗn hợp cao cấp. Hình 4: Tình huống dầm cao chuyển vị trí và tiết diện cột-vách Đối với một số công trình có tỷ số độ mảnh lớn (là tỷ số giữa chiều cao trên bề rộng của mặt bằng công trình), chuyển vị ngang trong tổ hợp tải trọng gió bão và động đất thường có xu hướng vượt giá trị cho phép trong các tiêu chuẩn thiết kế (thông thường là 1/500). Một trong những giải pháp hữu hiệu cho vấn đề này là bố trí các dầm chuyển tại nửa trên chiều cao công trình, như được trình bày 2800 3000 1530 1500 1270 3000 8250 2000 300 1200 1200 1200 700 4150 1400 1200 3800 5600
  • 5. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 5 trong Hình 5(a) và 5(b). Dầm chuyển này có tác dụng như cánh tay đòn làm tăng mô men kháng uốn chống lại tải trọng ngang thông qua lực kéo nén trong các cột biên xung quanh mặt bằng công trình. Giải pháp này đã được sử dụng cho Tòa nhà tổng công ty Sông Đà (SUDICO) – Đường Phạm Hùng, Hà Nội. Tải trọng gió bão và động đất là tổ hợp tải trọng chính thiết kế dầm chuyển. a) Tại đỉnh công trình b) Tại khoảng giữa chiều cao công trình Hình 5: Kết cấu dầm cao giảm chuyển vị ngang do gió bão 3. Xây dựng biểu đồ bao nội lực trong tính toán thiết kế 3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến nội lực dầm chuyển Trong tính toán thiết kế dầm chuyển, có ba yếu tố cần phải kể đến để đảm bảo an toàn, độ bền vững cũng như tính khả thi, bao gồm: (i) chuyển vị cưỡng bức gối tựa do lún của nền cọc, (ii) Ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng kháng uốn của các cấu kiện dầm-sàn ở các tầng trên đối với phân phối tải trọng đứng, và (iii) Ảnh hưởng của trình tự thi công (sequential construction analysis). 3.1.1. Chuyển vị cưỡng bức gối tựa do lún của nền cọc Theo phụ lục E (Biến dạng giới hạn của nền móng công trình) trong Tiêu chuẩn thiết kế nền móng TCVN 10304-2014, độ lún lệch tương đối cho phép giữa hai cấu kiện đứng độc lập (cột-vách) trong kết cấu nhà cao tầng BTCT là 1/333 (0.003). Tuy nhiên, các tính toán thực tế cho thấy giá trị lún lệch này gây ra giá trị mô men uốn và lực cắt trong dầm chuyển quá lớn dẫn đến không không khả thi trong việc bố trí cốt thép. Vì lý do đó, giá trị lún lệch 1/500 được đề xuất sử dụng thay thế làm cơ sở
  • 6. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 6 tính toán. Trong mô hình Etabs, giá trị chuyển vị cưỡng bức 1/500L được gán vào nút chân cột thông qua chức năng displacement load joints: Hình 6 dưới đây trình bày tổ hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức cho dầm chuyển một nhịp và nhiều nhịp. Đối với dầm 1 nhịp, có hai tổ hợp tải trọng cần xem xét, đó là chuyển vị gối tựa bên trái và bên phải. Đối với dầm nhiều nhịp, hai tổ hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức là sơ đồ lún cách gối tựa (1- 3-5 và 2-4) Dầm một nhịp Dầm nhiều nhịp Lún 1 Lún gối trái L/500 Lún gối 1-3-5 với giá trị L/500 Lún 2 Lún gối phải L/500 Lún gối 2-4 với giá trị L/500 Hình 6: Các trường hợp tải trọng chuyển vị cưỡng bức 3.1.2. Ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng kháng uốn của dầm-sàn Đối với cấu kiện dầm-sàn bê tông cốt thép phía trên dầm chuyển, khi độ lớn mô men gây ra do tải trọng đạt đến giá trị mô men dẻo (ultimate bending moment) thì sẽ xuất hiện vết nứt làm giảm yếu độ cứng kháng uốn, dẫn đến sự phân phối lại tải trọng về các gối tựa là cấu kiện cột vách. Trong nhiều trường hợp, sự phân phối này là khá lớn (khoảng 20-35%) và có thể ảnh hưởng đến độ an toàn của kết cấu đỡ là dầm chuyển. Để đơn giản hóa cho quá trình tính toán, đề xuất kể đến sự phân phối lại này bằng việc xây dựng 02 mô hình Etabs trong đó giá trị độ cứng của kết cấu dầm sàn phía trên được gán 2 giá trị riêng biệt, là 1.0EI và 0.35EI
  • 7. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 7 3.1.3. Ảnh hưởng của trình tự thi công (sequential construction analysis) Trình tự thi công là một trong những sự khác biệt giữa mô hình tính (Etabs) và sơ đồ kết cấu thực tế công trình có ảnh hưởng lớn tới sự phân bố nội lực. Công trình thực tế được xây dựng theo trình tự từng tầng một, từ móng tới mái cho nên một phần lún đàn hồi (axial shortening) trong cấu kiện đứng cột-vách bị khử trong quá trình thi công. Còn trong mô hình etabs thì công trình được giả thiết tồn tại một lần với chuyển vị lún đàn hồi không bị khử. Nếu công trình thấp tầng hoặc có tỉ số nén của các cấu kiện cột vách xấp xỉ bằng nhau thì ảnh hưởng của lún đàn hồi là không đáng kể. Ngược lại, đối với công trình cao tầng với độ chênh tỷ số nén lớn thì ảnh hưởng này là lớn, đủ gây ra giá trị nội lực trong kết cấu dầm sàn trong mô hình tính lớn hơn so với thực tế làm việc. Hình 7 trình bày chuyển vị lún đàn hồi của cột và vách lõi trong nhà 51 tầng sau khi đã được khử lún đàn hồi bằng sequential construction analysis. Tại tầng 51, độ chênh lún đàn hồi trước và sau khi bị khử tương ứng là120 (mm) và 16.7 (mm) (Hình 7). Như vậy, nếu mô hình không được khử lún đàn hồi thì kết cấu dầm sàn nối cột vách sẽ chịu một độ chênh chuyển vị phụ thêm lên tới 120- 16.7=103.3 (mm). Độ chênh này sẽ gây ra giá trị mô men uốn lớn đến mức phi thực tế trong các cấu kiện này. Hình 7: Chuyển vị lún đàn hồi giữa cột và vách lõi của nhà 51 tầng
  • 8. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 8 Thông qua ví dụ trên đây, có thể thấy là trong trường hợp dầm chuyển đặt ở các tầng phía trên của công trình cao tầng thì việc khử lún đàn hồi thông qua sequential construction analysis là bắt buộc để đảm bảo nội lực tính toán sát với thực tế làm việc của công trình. Đề nghị tham khảo các số liệu đầu vào về từ biến và co ngót của công trình Bitexco (do Huyndai Architects and Engineers associates thiết kế) 3.2. Xây dựng tổ hợp tải trọng thiết kế Trên cơ sở xem xét các yếu tố ảnh hưởng trên đây, biểu đồ bao nội lực thiết kế (mô men và lực cắt) đối với dầm chuyển phải được xây dựng dựa trên bảng tổ hợp tải trọng trong Hình 8, như sau: • Bổ sung thêm 02 trường hợp tải trọng lún lệch (LÚN 1 và LÚN 2) với sơ đồ lún cách nhật như đã được trình bày trong Hình 6 • Bổ sung thêm 02 tổ hợp tải trọng COMB1A, 1B với độ cứng chống uốn của tất cả các cấu kiện dầm sàn được giữ nguyên 1.0EI. • Bổ sung thêm 02 tổ hợp tải trọng COMB1C, 1D với độ cứng chống uốn của tất cả các cấu kiện dầm sàn phía trên dầm chuyển được giảm xuống còn 0.35EI. Mặc dù việc đưa chuyển vị cưỡng bức vào trong tính toán thiết kế dầm chuyển là cần thiết, dạng tải trọng này gây ra nội lực lớn trong dầm chuyển như đã phân tích ở Hình 2 trên đây. Vì vậy, trong qui trình tính toán này, tải trọng chuyển vị cưỡng bức chỉ được xem xét đối với tổ hợp cơ bản số 1 (COMB1), xét nó như một dạng tải trọng tác rời với tải trọng gió và động đất. Bảng 1. Tổ hợp tải trọng thiết kế dầm chuyển Tổ hợp DL LL Lún 1 Lún 2 WX + WX - WY + WY - EQX EQY COMB1 1.0 1.0 COMB1A 1.0 1.0 1.0 COMB1B 1.0 1.0 1.0 COMB1C 1.0 1.0 1.0 COMB1D 1.0 1.0 1.0 COMB2 1.0 0.9 0.9 COMB3 1.0 0.9 0.9 COMB4 1.0 0.9 0.9 COMB5 1.0 0.9 0.9 COMB6 1.0 0.3 1.0 0.3 COMB7 1.0 0.3 0.3 1.0
  • 9. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 9 4. Thiết kế bê tông cốt thép cho dầm chuyển và các yêu cầu cấu tạo khác Dầm chuyển sẽ được thiết kế BTCT, bao gồm tính toán theo TTGH I về kháng uốn và cắt của cấu kiện, được thực hiện theo như các qui trình thiết kế thông thường. Một số khuyến nghị về cấu tạo BTCT và cấu tạo MBKC đối với công trình như sau: • Sử dụng dầm móng theo phương của dầm chuyển với mục đích giảm bớt lún lệch xảy ra trong công trình (hiện nay, đối với nhà cao tầng các TVTK đã sử dụng nhiều phương án sàn hầm dầy để thay thế cho cả dầm móng). • Yêu cầu tính toán thiết kế cho cột và vách ở tầng ngay phía trên và phía dưới của tầng có dầm chuyển sử dụng các tổ hợp tính toán như trình bày trong Hình 8. Do tiếp giáp với cấu kiện dầm chuyển có độ cứng lớn, mô men và lực cắt trong các cấu kiện này có xu hướng tăng cao hơn so với các tầng lân cận. Vì vậy, trong mọi trường hợp, các cột vách này cần phải được cấu tạo với hàm lượng cốt thép dọc và cốt đai tối thiểu 200% so với tính toán không kể đến ảnh hưởng của dầm chuyển. • Trong mọi trường hợp, dầm chuyển phải được cấu tạo cốt thép chống co ngót bề mặt (skin reinforcement). Xem bản vẽ cấu tạo chung (general detailing drawings) để biết thêm chi tiết. • Trong trường hợp các dầm chuyển bị khoét lỗ, yêu cầu sử dụng cấu tạo thép hộp để gia cường các lỗ kỹ thuật. Các tấm thép phải có độ dày tối thiểu 10 (mm) và được phải được hàn kín dọc theo biên. Xem bản vẽ cấu tạo chung (general detailing drawings) để biết thêm chi tiết. • Khuyến nghị sử dụng cáp dự ứng lực cho dầm chuyển trong mọi trường hợp để giảm thiểu hiện tượng nứt do co ngót của vật liệu bê tông. Nên sử dụng bó cáp tròn (thay vì bó dẹt) với số lượng tao lớn và đặt gần mặt dưới của dầm để tạo lực nén trong dầm. Trong trường hợp cần thiết, nên xem xét đặt hai lớp cáp theo phân đoạn đổ bê tông để thuận tiên trong quá trình thi công. 5. Ví dụ tính toán và thiết kế Thiết kế dầm chuyển cho công trình: HH01; 02 dự án VinCity Tây Mỗ Đại Mỗ: 1 tầng hầm, 40 tầng nổi, dầm chuyển ở tầng 6 để chuyển đổi hệ lưới cột thành hệ vách.
  • 10. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 10 Hình 8: Mặt bằng kết cầu tầng chuyển Ví dụ thiết kế: Dầm chuyển tiết diện 400x200cm, lực dọc của các vách V40x300 khoảng 1120- 1220T Hình 9: Sơ đồ dầm chuyển Trong ví dụ tính toán này, sử dụng phần mềm Etabs phân tích tổng thể và xác định nội lực dầm chuyển, các dầm chuyển được khai báo bằng phần tử Shell. 5.1. Trình tự tính toán: • Xác định tải trọng, lập mô hình tính toán Etabs, khai báo vật liệu, tiết diện … • Xác định độ chênh lún giữa các móng – lấy bằng L/500 trong đó L là khoảng cách giữa tim các móng → khai báo chênh lún cho từng phương ngang – dọc (phương X, Y) 2000 5750 7050 100506800
  • 11. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 11 Hình 10a: Khai báo chênh lún theo phương ngang nhà (Y) – trường hợp Lún 1 (đơn vị: mm) Hình 10b: Khai báo chênh lún theo phương ngang nhà (Y) – trường hợp Lún 2 (đơn vị: mm)
  • 12. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 12 5.2. Biểu đồ nội lực 5.2.1. Biểu đồ nội lực từ Tổ hợp bao của các tổ hợp tải trọng – không kể đến chuyển vị chênh lún (Bao của Comb1;2;3;4;5;6;7) Hình 11a: Biểu đồ Momen dương lớn nhất (Đơn vị T.m) Hình 11b: Biểu đồ Momen âm lớn nhất (Đơn vị T.m)
  • 13. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 13 Hình 11c: Biểu đồ Lực cắt max (Đơn vị T) Hình 11d: Biểu đồ Lực cắt min (Đơn vị T)
  • 14. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 14 5.2.2. Biểu đồ nội lực Tổ hợp Bao của các tổ hợp: Comb1A; Comb1B, Comb1C, Comb1D) Hình 12a: Biểu đồ Momen dương lớn nhất (Đơn vị T.m) Hình 12b: Biểu đồ Momen âm lớn nhất (Đơn vị T.m)
  • 15. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 15 Hình 12c: Biểu đồ Lực cắt max (Đơn vị T) Hình 12d: Biểu đồ Lực cắt mim (Đơn vị T) Hình 13: Biểu đồ Momen tổng hợp của 2 tổ hợp Bao
  • 16. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 16 5.3. Thiết kế dầm chuyển Bê tông cấp độ bền B40; Cốt thép dọc CB500-V có Rs = Rsc = 435Mpa Cốt thép đai CB400-V có Rsw = 290 Mpa Cáp ULT có cường độ kéo đứt fpu = 1860 Mpa Trong phần thiết kế này lựa chọn phần cáp ULT chịu 10-15% nội lực dầm, phần còn lại do thép thường chịu. Với dầm tiết diện 400x200cm, lựa chọn cáp 15,2mm bố trí 8 bó cáp, mỗi bó 12 sợi 15,2 bố trí như hình: Hình 14: Sơ đồ bố trí cáp ULT Hình 15: Nội lực do cáp ULT Nội lực thiết kế cho thép thường sẽ lấy từ biểu đồ nội lực tổng hợp trừ đi phần cáp ULT tác dụng ngược.
  • 17. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 17 Hình 16: Bố trí cốt thép thường Hình 17a: Bố trí cốt thép Cột 120x120cm tầng dưới dầm chuyển 5750 (Ø16a150) 2000 5850 10050 8253 (Ø16a150) 5600 7050 3950 (Ø16a150)(Ø16a150) 6800
  • 18. Tính toán thiết kế dầm chuyển TS. Phạm Xuân Đạt Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Việt Nam (CDC) KetcauSoft.com 18 Đối với cột, vách dưới tầng chuyển cần phải tính toán khả năng chịu cắt. Để an toàn hơn ở những tầng này nên bố trí cốt đai ngoài và nhiều đai nhánh cùng bước và khoảng cách a100 (a150) – khi đó khả năng chịu nén của cột được tăng đáng kể do hiệu ứng bó. Hình 17b: Bố trí cốt thép Vách V30x200cm tầng ngay trên dầm chuyển Các Cột, Vách ngay trên tầng chuyển có lực cắt rất lớn và tương đối khó khăn trong việc thiết kế cốt thép chịu cắt. Thông thường, tiết diện Vách ngay trên tầng chuyển có tiết diện (chiều dầy lớn hơn so với tầng trên nó). Như trong ví dụ, vách tầng 6 tiết diện 40x300cm; vách tầng 7 tiết diện 30x300cm 6. Tổng kết Dầm chuyển có vị trí rất quan trọng trong tổng thể công trình, ảnh hưởng đến nhiều cấu kiện khác. Do đó, khi tính toán dầm chuyển cần xem xét đầy đủ các yếu tố hưởng và thiết kế cấu tạo dầm chuyển cần có độ an toàn nhất định. Trên đây là quy trình Thiết kế dầm chuyển do công ty CDC soạn thảo, mang tính chất tham khảo cho các kỹ sư kết cấu khi thực hành thiết kế dầm chuyển.