Ðề: Đặt thép cho các vách

Em là SV đang làm đồ án tốt nghiệp. Em cũng đang thắc mắc cái giảm thép vách này.

Em chạy SAP khai báo vách dạng bản Shell, và đọc ứng suất tại các điểm trong vách rồi tính thép theo lý thuyết sức bền. Ko biết cách tính như vậy có chính xác ko ạ? Vì hiện tại em thấy việc tính toán vách của dân nhà ta mung lung wa, hỏi các anh chị đã đi làm thì họ đều nói tính đại khái, chủ yếu là chọn thép theo cấu tạo kinh nghiệm.

Nếu theo kết quả ứng suất trong vách do SAP tính thì sự thay đổi ứng suất của nó cũng ko đơn giản là giảm dần từ thấp lên cao giống như cột. Vậy xin các anh các chú trả lời rõ hơn về cách tính và giảm thép vách được ko ạ?

Thanks !!!

Ðề: Đặt thép cho các vách

Bạn muốn hỏi cốt thép dùng cho vách đứng : chỉ chịu lực thẳng đứng phải không?
Dể nhưng không đơn giản.
Ta cần tính ứng suất (contrainte) tiếp xúc (contact), thí dụ tập hợp những lực (gồm tải trọng sàn bên trên + cột hay một phần vách tầng trên...) đè lên một diện tích nhỏ. Lúc đó phải đặt cốt thép cho đầy đủ, và trong trường hợp này, phải xem ứng suất kéo vì hệ số Poisson để đăt cho kỹ. Lấy thí dụ, bạn có một dầm, chuyển 100 tấn trên vách (thăng góc với dầm), diện tích tiếp xúc là 20 x 30cm (bề dày vách là 20cm, bê ngang dầm là 30cm). Ta phải đặt thép trong vách theo hướng tư dầm tỏa ra bên dưới, và diện tích cốt thép bằng : 100 tấn - 20 x 30 x 130 kg/cm² (thí dụ bê-tông làm việc ở 130 kg/cm²).


Còn nếu vách không chịu những lực tụ trên một diện tích nhỏ như vậy thì bạn tính độ oằn (buckling) của nó, theo công thức Euler thay đổi bơ"i các tiêu chuẩn. (Lực đứng bao giờ cũng được tính với một sai tâm là 2cm)
Ngoài ra thì bạn đặt thép cấu tạo : 1 phần ngàn cho mỗi hướng (ACI).

Ðề: Đặt thép cho các vách

Chào bác Thu,
Cháu đang muốn hỏi tính vách chịu tải trọng đứng, gió tĩnh, gió động và động đất cơ. Nhà cháu cao 25 tầng (> 80m). Tính động đất thì tính theo tiêu chuẩn cũ của Nga, quy nó về tải trọng ngang tương đương, tổ hợp 3 dạng động đất theo combinaison SRSS trong SAP.

Cháu đọc ứng suất trong SAP là đọc ứng suất từng điểm trong vách theo 2 phương: ứng suất pháp phương đứng S22, ứng suất pháp phương ngang S11 và ứng suất tiếp S12 = S21. Sau đó tính các ứng suất chính theo công thức của Sức Bền Vật Liệu rồi kiểm tra cường độ chịu kéo của thép, chịu nén của Bê tông.

SAP xuất ứng suất dưới dạng phổ. Theo đó thì phần vách phía trên cao thỉnh thoảng vẫn có những mảng chịu ứng suất nguy hiểm phải đặt nhiều thép, nên khi thực hiện bản vẽ cháu ko dám giảm thép khi lên cao.

Dưới đây là mấy cái phổ ứng suất vách của cháu ở tầng 1- 2 -3 tính với 2 dạng tổ hợp:

TH3 = 1 x Tĩnh tải + 0,9 x Hoạt tải + 0,9 Gió (tĩnh + động).
TH4 = 0,9 x Tĩnh tải + 0,5 x Hoạt tải + 1 x Động đất.

Ðề: Đặt thép cho các vách

Bạn dokuvi,
1) Muốn thiêt kế những tấm vách, bạn cần vẻ từng đường nứt 45°, nguyên tắc là để chịu ngoại lực, bạn dùng cốt thép vá lại.
Cốt thép phải vượt qua cái bielle nén (thanh giả-định chịu nén nghiêng 45°) + đoạn thép neo.
Nếu lực nằm bên dưới vách (so với hướng lực đến), phải kéo dài thanh cốt thép đến để treo nó lên (suspension bars).
Bạn hãy xem hình.
2) Khi ứng suất cao, bạn cần kiểm lại local buckling (voilement).
3) Tổ-hợp :
Tôi không dùng SAP nên không hiểu lắm về cách trình bày kết quả của nó. Nhưng bạn không nên tổ hợp quá nhiều, vì năm khi mười hoạ mới có động đất, ở Việt-Nam, tại Hà-nội, và Sài-gòn coi như rất ít động đất. Thì việc có cách vách đứng là để chịu gió mà thôi. Bao nhiêu cốt thép dùng cho gió, lỡ khi có động đất chút đĩnh cũng không sao.
Nguyên tắc khi tổ hợp, gió bão và động đất không đi đôi với nhau, gió bảo và hoạt tải (tối đa) cũng không đi một lượt với nhau, vì khi có bão, ai cũng ru rú trong nhà, không có làm việc gì cả...
Vì vậy, bạn hãy sửa lại phép tính, chọn tổ hợp khác đi !

Ðề: Đặt thép cho các vách

Hello Dokuvi,

Xin loi truoc la minh phai viet tieng Anh de tra loi cho ban vi tu ngu ky thuat tieng Viet minh khong duoc ranh cho lam. Neu co gi khong ro rang, xin tu nhien hoi.

If the building is designed per ACI, UBC97/CBC2000/IBC codes, following are my recommendations for your shear wall design:

1. Load combinations: use basic load combinations for strength design, section 1612.2 of UBC97. Please note that factor 1.1 for concrete and masonry per 1612.2.1.2 is no longer valid. When load combinations involved seismic or wind loads, remember to alternate directions of loadings in the load combinations (change from + to - , or vice versa).
2. Orthogonal effects must be considered. This could be done by SRSS or using 30% of lateral loads from orthogonal direction:
a. SRSS: E = ((Ex)^2 + (Ey)^2)^0.5 or
b. 30% orthogonal direction loads: E = +-Ex +- 0.3*Ey or E = +-0.3*Ex +-Ey
where Ex , Ey are seismic loads in X and Y-directions.
3. Dynamic response spectrum analysis should be used for seismic design. Static procedure should only be used to get the base shear, and to compare with dynamic story shears to check if anything going “weird” with the dynamic response model. Base shear per dynamic response spectrum should be scaled down to 100%, 90% or 80% of static base shear depending on regularities of the building, soil type, and types of response spectrums being used (code recommended response spectrum per UBC97 page 2-38 or site specific response spectrum which is developed by Geotechnical Engineer for the actual soil condition of the site).
4. *****ed sections of concrete elements must be specified. Framed beams, columns and shear walls, each type will have different effective section. Different people has different point of view about this. Code is not clear here, but typically, for beam & wall Ieff = 0.5*Ig, column Ieff = 0.7*Ig (ref.: UBC97 section 1910.11.1). In Etabs, this can be done by specifying the stiffness modification factors in slab/wall define sections.
5. P-delta must also be considered, especially, for high rise buildings.
6. For procedure of design shear wall under seismic loads, please read UBC97 1921.6. This design section can be used for wind design also even though it is conservative (in my own opinion).
7. For actual design of shear wall, following are some basic tips:
Assuming rectangular shear wall for discussion purposes
a. Place more heavy vertical rebars at ends of walls (chord bars, wall boundary elements). By doing this, the flexural capacity of the shear wall increase due to largest possible moment arms.
b. Keep nominal vertical rebars in the web (between the boundary elements) as minimum per code. Per UBC97, section 1921.6.2.1: As,min = 0.0025*twall*L. These “web” bars, together with chords bars are contributed to flexural capacity of the wall.
c. Horizontal bars & concrete will resist factored shear due to lateral loads (either wind or seismic loads). Use rebar size so that it can be spaced as far as possible. Typical at 6” to 16” depending on shear demand. Also, do not use “big” horizontal rebars, since the required development length Ld of these rebars are very long that they may be longer than the boundary element length then these bars must be terminated with 90-degree hooks at ends. Also the horizontal bar must also satisfy the minimum required area of As, min = 0.0025*twall*L.
d. Also boundary element requirement must be checked. The idea behind this is that: if a wall is under a lot of compression, (as results of combined axial dead, live loads & the overturning from lateral loads) & if its compressive strains, ec > 0.003, then special confinement of closely spaced ties must be provided in that area to ensure ductile behavior of the wall.
e. If axial load Pu on the wall due to combined loads is too high, then wall can not be considered as shear wall, i.e., wall must not be included in the lateral analysis model. (Ref: UBC97 1921.6.6.3).
f. Hmmm…. If we keep talking about shear wall design procedure, it may take another day to write up…. So please read the recommended chapters above.
g. Let’s go back to your SAP model with the assumption of rectangular wall. Internal stresses should not be used for your design but rather resultant forces at each level should be obtained: axial Pu, in-plane moment Mu (for rectangular wall only. For L- , T- , U-shaped walls, bi-axial bendings M22 & M33 must be considered), and in-plane shear Vu (again for rectangular wall only. For L- , T- , U-shaped walls, bi-axial shear V22 & V33 must be considered). From this set of resultant forces, shear design should be per 1921.6.5. Under combined axial & bending, rectangular shear wall is considered as “long, rectangular” column taking combined axial and bending forces. To design a column under combined axial and bending, a (Phi*Pn, Phi*Mn) or nomial Axial-Bending diagram of the section should be created and if all the points (Pu, Mu) from all load combinations fall within the envelop of the P-M curve then it satisfied the required strength. Otherwise increase the thickness & rebars until strength requirements are satisfied.
h. As going up the wall, thickness of wall, vertical & horizontal rebars should be reduced as long as it meet both strength and serviceability (for economical reasons).
i. Story drift (displacement/serviceability check) must also be satisfied. Refer to UBC97 1630.9 & 1630.10 for definition of drift & its limitation check.
j. Also, for walls with openings, the coupling beams connecting the walls on both sides of door openings will need special attention. UBC97 section 1921.6.10 does have specific design procedure & detailing requirements for this special element. This will be presented in another discussion if anyone interested in it & request it.
k. Also, if the building lateral design is governed by seismic loads, other important issues must also be checked: redundancy factor Rho (UBC97 1630.1.1), Horizontal torsional amplification factor Ax (UBC 97 1630.7), beam supporting vertically discontinued frame elements and diaphragm/collector designs.
I know that this is a long and somewhat disorganized discussion due to the limited time I have in writing this discussion. If something is unclear, I am more than happy to discuss with you.

Ca?m o*n.

Ðề: Đặt thép cho các vách

Gửi bác Nguyễn Văn Thụ

Khái niệm "local buckling (voilement)" có phải là kiểm tra ổn định cục bộ tấm vách BTCT chịu uốn dọc không, nếu bác có tiêu chuẩn (Eurocode), công thức tính toán kiểm tra cụ thể đề nghị bác post lên cho anh em biết với. Cám ơn bác nhiều.

Ðề: Đặt thép cho các vách

Local buckling đúng là sự không ổn định cục bộ.
Eurocode không có nói về việc này, các bạn cần dùng môn Sức bền vật liệu, và dùng những phép tính gần đúng là đủ rồi.
Tôi xin gởi cho các bạn 3 trang về Eurocode, các bạn sẽ thấy là rất đơn giản, nhưng những references nhức đầu lắm :

Ðề: Đặt thép cho các vách

Cám ơn Bác Thụ,
Nhưng em chưa học tiếng Pháp, bác có bản tiếng Anh thì hay quá . Dùng các công thức theo Sức bền VL để kiểm tra ổn định cục bộ cho vách BTCT tương tự như kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh trong kết cấu thép phải không bác.

Ðề: Đặt thép cho các vách

Bạn hacidmember,
Rất tiếc tôi ở Bỉ, chỉ có tiếng Pháp và Hà-lan mà thôi.
Còn việc kiểm tra ổn định cục bộ, thì đúng là dùng theo kết cấu thép hay dùng cho những vật liệu trong lãnh-vực đàn hồi.
Ðối với những ổn định không có trong tiêu chuẩn hay khi tiêu chuẩn không nói đầy đủ, bao giờ tôi cũng trở về kiểm định bằng phương pháp đàn hồi cả, sự kiểm định này không cần chính xác, để cho mình biết là có thể gặp nguy hiểm hay không. Nếu có thì mình tránh, và dĩ nhiên có nhiều cách tránh bất ổn định : tạo nên cánh L, tăng thêm bề dày trong một phần vách, tạo thêm moment ngàm, khử bỏ độ chuyển vị của noeud để giảm Lf (chiều dài dùng trong phép tính bất ổn định) v.v...

Ðề: Đặt thép cho các vách

Gửi bác Thụ,
Bê tông không là vật liệu đàn hồi như thép nên khi kiểm tra ổn định cục bộ có hệ số nào kể đến vấn đề này không hả bác. Bác viết tay công thức kiểm tra cho em được không.
Trong trường hợp kiến trúc không cho phép tăng kích thước hoặc tạo cánh thì có thể cho thêm thép hình đầu vách vào để tăng ổn định cục bộ được không, bác có công thức tính toán vấn đề này ?.

Ðề: Đặt thép cho các vách

Atn-xd88ct2
Bạn Là Người Nước Ngoài Ha??? Ban Có Tài Liệu Vè Tính Vách Lỏi Và Thiết Kế Nó Có Không Cho Tui Muon Dược Không A??
Cam ơn Nhé

Ðề: Đặt thép cho các vách

Chào anh Hacidmember,

Em post hình vẽ dưới đây về ổn định cục bộ của tường, anh xem có tham khảo được gì không.

Hình vẽ được trích từ cuốn "Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings" của T. Paulay và M.J.N. Priestley. Hình vẽ thể hiện quan hệ giữa bề dày tới hạn của tường dẹt và độ dẻo chuyển vị của nó (thường cũng là của công trình) khi thiết kế kháng chấn.

Trong hình vẽ:
- Đường nét liền và nét đứt lần lượt cho tường 2 và 1 lớp thép.
- bc: bề dày tới hạn của tường.
- lw: chiều dài tường (chiều cao tiết diện). Khi lw > 1.6h1 (h1 là chiều cao tầng 1) thì lấy lw = 1.6h1 để tra biểu đồ.
- hw: chiều cao tường (thường cũng bằng chiều cao công trình).
- muy: dộ dẻo chuyển vị (khi không thiết kế kháng chấn có thể lấy muy = 2).

Các tác giả cũng khuyến nghị không nên lấy bề dày tường nhỏ hơn h1/16. Khi chiều dày tường phải lấy nhỏ hơn bc thì phải sử dụng cột biên hoặc tường biên ở hai mép tường đang xét. Lúc này chiều dày tường bị chi phối bởi điều kiện chịu cắt.

Anh có thể tham khảo Tiêu chuẩn TKKCBT New Zealand NZS 3101.

Chúc anh khoẻ!

Ðề: Đặt thép cho các vách

Cám ơn Dungthikeco nhé, xin giải thích thêm:
"- hw: chiều cao tường (thường cũng bằng chiều cao công trình) .
- muy: dộ dẻo chuyển vị (khi không thiết kế kháng chấn có thể lấy muy = 2)."
Khi nào về cho mượn mấy quyển sách Dũng đề cập nhé.

Ðề: Đặt thép cho các vách

To hacidmember:

Nhà với hệ tường chịu lực ngang, thì tường thường được bố trí suốt chiều cao công trình.

Độ dẻo chuyển vị đỉnh tường (muy)= [chuyển vị đàn hồi + chuyển vị dẻo]/chuyển vị đàn hồi (tại đỉnh tường). Muy = 1.25 thường được xem là phù hợp với kết cấu BTCT làm việc trong miền đàn hồi.

Vì ở biểu đồ quan hệ trên không có muy=1.25 nên tạm lấy giá trị nhỏ nhất muy = 2 để tra chiều dày tới hạn tường bc (thiên về an toàn) khi không thiết kế kháng chấn (công trình làm việc đàn hồi).

Ðề: Đặt thép cho các vách

Hi Ba'c Thu,

There is no requirement for checking local buckling of concrete members. UBC97/ACI sections 1910.12 & 1910.13 specify the procedure for design of slender columns, and sections 1914.5 & 1914.8 specify the procedure for design of slender walls. These requirements are asking the engineers taking into account the secondary moment due to P-delta effects of these slender columns/walls.