บทที่ 6...

20
1 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน-เสา .ดร.อมร พิมานมาศ ภาณุวัฒน์ จ้อยกลัด ปรีดา ไชยมหาวัน Beam T Column ' s C ' T s C c C c V c h ' c C Beam T Column ' s C ' T s C c C cj c h ' c C Beam T Column ' s C ' T s C c C c V c h ' c C Beam T Column V jh ' s C ' T s C c C cj c h ' c C s c C C C s c C C C y s f A T T C V V V V T C T บทที6

Upload: others

Post on 09-Jul-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

1

การออกแบบแรงเฉือนและจดุต่อคาน-เสา

ศ.ดร.อมร พิมานมาศภาณุวฒัน์ จ้อยกลดัปรีดา ไชยมหาวนั

Beam

T

Column

Vjh

'sC

'T sC

cC

cV

ch

'cC

Beam

T

Column

Vjh

'sC

'T sC

cC

cj

ch

'cC

Beam

T

Column

Vjh

'sC

'T sC

cC

cV

ch

'cC

Beam

T

Column

Vjh

'sC

'T sC

cC

cj

ch

'cC

sc CCC

sc CCC

ys fAT

T C

V

V

V

V

T

C

T

บทที ่6

Page 2: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

2

ตวัอย่างโครงสร้างอาคาร4.5

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

5.0 3.0 5.0

+0.00

+4.50

+8.00

+11.50

+15.00

+18.50

+22.00

4.2 4.22.8

Transverse

BT1 BT1BT2

C C C C

C C C C

C C C C

C C C C

C C C C

C C C CDesign Interior Joint

6-DB16

4-DB16

2-hoop.RB64cm

0.25

0.50

BT1&BT2 cross section

+Mn = 13.14 T-m

-Mn = 19.22 T-m

Page 3: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

3

ตวัอย่างการออกแบบคานต้านทานแรงเฉือนมยผ.1301-50 ส่วนท่ี 4 ข้อ4.2 ก าหนดไว้ว่าก าลงัรบัแรงเฉือนท่ีใช้ออกแบบ คาน เสาจะต้องไม่น้อยกว่าค่าแรงเฉือนท่ีค านวณได้จาก

แรงเฉือนท่ีเกิดขึน้เม่ือแรงดดัท่ีปลายขององคอ์าคารทัง้สองถึงค่าโมเมนตร์ะบรุวมกบัแรงเฉือนจากน ้าหนักบรรทุกจากแรงโน้มถ่วง (ถ้ามี) แรงเฉือนสงูสดุท่ีได้จากการรวมน ้าหนักบรรทกุออกแบบ ท่ีพิจารณาแรงแผน่ดินไหวเป็น 2 เท่าของแรงท่ีก าหนดในกฎหมายควบคมุอาคารว่าด้วยการก่อสร้างอาคารในเขตท่ีอาจได้รบัแรงสัน่สะเทือนจากแผน่ดินไหว

Page 4: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

4

การออกแบบคาน

การค านวณแรงเฉือนในคาน

ค ำนวณแรงเฉือนทีเ่กดิขึน้ตำม (5-10) 2

21 cu

c

nnul

Lw

L

MMV

ก ำลงัตำ้นทำนโมเมนต์ลบจำกคำนดำ้นซำ้ย ก ำลงัตำ้นทำนโมเมนต์

บวกจำกคำนดำ้นขวำ

น ้ำหนกับรรทุกแนวดิง่

Wu=3.94 T/m

A B

4.2m 15.979 T0.569 T

Mn2=19.22 T-mMn1=13.14 T-m

Sideway to right

Wu=3.94 T/m

A B

4.2m15.979 T 0.569 T

Mn2=13.14 T-mMn1=19.22 T-m

Sideway to left

979.152

2.494.3

2.4

14.1322.19

uV

ตนั

Page 5: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

5

การค านวณก าลงัต้านทานแรงเฉือนก ำลงัรบัแรงเฉือนโดยคอนกรตีลว้น (5-11)

bdfV cc 53.0

03.9442524053.0 cV ตนั

แรงเฉือนทีต่อ้งรบัดว้ยเหลก็เสรมิเทำ่กบั

cus VVV

ตนั

ตนั

30.803.9)85.0(979.15 sV

76.985.0/30.8 sV

Page 6: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

6

สมมตุใิชเ้หลก็ปลอกขนำด 2-RB6 มม. จะตอ้งวำงเรยีงกนัใหม้รีะยะหำ่งเท่ำกบัตรวจสอบก าลงัรบัแรงเฉือน

s

vv

V

dfAs ซม.

มยผ.1310-50 (สว่นที่ 4 ขอ้ 4.3.2) ระบุระยะเรยีงเหลก็ปลอกภำยในปลำยคำนทีห่ำ่งจำกขอบของจุดรองรบัเป็นระยะ 2 เทำ่ของควำมลกึจะตอ้งเสรมิเหลก็ปลอกทีม่รีะยะเรยีงไมม่ำกกวำ่

30

4.1424

8.128

114/444/

maxv

b

d

d

d

s ซม.ดงันัน้เสรมิเหลก็ปลอก [email protected] งอขอ 135 องศำ ในชว่งหำ่งจำกจุดรองรบัจนถงึ 1.0 ม. (2h)

23.12000,176.9

44400,213.1

s

Page 7: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

7

222/ d

ส ำหรบัเหลก็ปลอกทีอ่ยูน่อกชว่งจุดหมนุพลำสตกิ ขอ้ก ำหนดของ มยผ.1310-50สว่นที ่4 ขอ้ 4.3.3 ระบุวำ่ระยะเรยีงมำกสุดตอ้งไมเ่กนิ และมกี ำลงัรบัแรงเฉือนมำกกวำ่แรงเฉือนทีก่ระท ำหำ่งจำกหน้ำเสำเป็นระยะ 2h=1m ซึง่มคีำ่เท่ำกบั

การออกแบบคานตรวจสอบก าลงัรบัแรงเฉือน

ซม.

ตนั

สมมตุใิชเ้หลก็ปลอก [email protected] 97.5000,120

44240013.1

s

dfAV vvs ตนั

ตนั มำกกวำ่ 12.04 ตนั O.K.

ใชเ้หลก็ปลอก [email protected] นอกชว่งจุดหมนุพลำสตกิ

04.120.194.3979.15 uV

75.12)97.503.9(85.0)( scn VVV

Page 8: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

8

มยผ.1301-50 ใหค้ ำนวณแรงเฉือนภำยในจุดต่อสำมำรถค ำนวณไดจ้ำก (5-14)

colysysj VfAfAV 21

เมือ่ Vcol คอืแรงเฉือนในเสำตำมสมมตุฐิำน

โมเมนตร์ะบุลบดำ้นขวำเทำ่กบัโมเมนต์ระบุบวกดำ้นซำ้ยโมเมนตท์ัง้สองในคำนถ่ำยแรงไปเป็นโมเมนตใ์นเสำตน้บนและเสำตน้ลำ่งโมเมนตเ์สำตน้บน=โมเมนตเ์สำตน้ลำ่ง

แรงเฉือนภายในจดุต่อ

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน

Page 9: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

9

แรงเฉือนภายในจดุต่อ

ตนั24.6916.11000,1

)000,401.24000,401.26(

jV

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน

T1=6x2.01x4000/1000 =48.25 T

T2=4x2.01x4000/1000 =32.16 T

C2 = T2

C1 = T1

MnbR=19.22 T-mMnbL=13.14 T-m+ -

Mu= (19.22+13.14)/2 = 16.18 T-m

Mu= 16.18 T-m

Vcol= (2x16.18)/2.9 = 11.16T

Vcol= 11.16 T

6-DB16

4-DB16

Vcol

Hc/2 = 2.9/2

Vcol

Hc/2 = 2.9/2

Mu= 16.18 T-m

Vj

Page 10: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

10

ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ

jcn AfV 9.3

40.05.0/2.0

คำนตำมแนวยำวมคีวำมกวำ้งคำนต่อควำมกวำ้งเสำ

< 0.75

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน

Page 11: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

11

ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ

755025 hb

305.22252 1 xb

ซม.ซม.

5030A j ซม.2

คำ่น้อยระหวำ่งควำมกวำ้งประสทิธผิล =

hA j ควำมกวำ้งประสทิธผิล

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน

ท่ีมาภาพ มยผ. 1301-54

Page 12: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

12

63.901000/)3050(2409.3 nV

ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ

ตนั

04.7763.9085.0 nV ตนั > Vj = 69.24 ตนั OK

เสรมิเหลก็ปลอกในจุดต่อตำม (5-16)y

wv

f

sbA 5.3

875.0400,2

20305.3

vA ซม.2

ดงันัน้ เสรมิเหลก็ปลอก [email protected] ภำยในจุดต่อ

สมมตุใิชเ้หลก็ปลอก [email protected] Av=1.13 ซม.2 >OK

และ ระยะไมเ่กนิ 2S0

S0 คอืระยะเรยีงเหลก็ปลอกเสำชว่งจุดหมนุพลำสตกิ ในทีน่ี้สมมตุใิช ้S0 = 12.5 ซม.

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน

Page 13: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

13

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน

การเสริมเหลก็ในจุดต่อ0.5

m

2nd floor

[email protected]

< 6.25cm

[email protected]

[email protected]

Page 14: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

14

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก4.5

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

5.0 3.0 5.0

+0.00

+4.50

+8.00

+11.50

+15.00

+18.50

+22.00

4.2 4.22.8

Transverse

BT1 BT1BT2

C C C C

C C C C

C C C C

C C C C

C C C C

C C C CDesign Exterior Joint

6-DB16

4-DB16

2-hoop.RB64cm

0.25

0.50

BT1 cross section

+Mn = 13.14 T-m

-Mn = 19.22 T-m

Page 15: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

15

T1=6x2.01x4,000=48.24 T

C1 = T1

MnbR=19.22 T-m-

Mu= 19.22/2 = 9.61 T-m

Mu=9.61 T-m

Vcol= (2x9.61)/2.9= 6.63 T

Vcol= 6.63 T

6-DB16Vcol

Hc/2 = 2.9/2

Vcol

Hc/2 = 2.9/2

Mu= 9.61 T-m

Vj

แรงเฉือนภายในจดุต่อ

ตนั61.4163.6000,1

000,401.26

jV

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก

Page 16: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

16

ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ

jcn AfV 2.3

40.05.0/2.0

คำนตำมแนวยำวมคีวำมกวำ้งคำนต่อควำมกวำ้งเสำ

< 0.75

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก

ท่ีมาภาพ มยผ. 1301-54

Page 17: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

17

ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ

ตนั

ตนั > Vj = 41.61 ตนั OK

เสรมิเหลก็ปลอกในจุดต่อตำม (5-16)y

wv

f

sbA 5.3

875.0400,2

20305.3

vA ซม.2

ดงันัน้ เสรมิเหลก็ปลอก [email protected] ภำยในจุดต่อ

สมมตุใิชเ้หลก็ปลอก [email protected] Av=1.13 ซม.2 >OK

36.74000,1

)3050(2402.3

nV

20.6336.7485.0 nV

และ ระยะไมเ่กนิ 2S0 =25 ซม.

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก

Page 18: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

18

การเสริมเหลก็ในจุดต่อ

ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก

< 6.25cm

[email protected]

0.5m

2nd floor

[email protected]

[email protected]

Page 19: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

19

การ ค านวณแรงเฉือนในเสา (Shear in Column)

แรงเฉือนในเสา

MnbL MnbR

(MnbL+MnbR)/2Vcol

Vcol

(MnbL+MnbR)/2

Vcol

Vcol

(MnbL+MnbR)/2

(MnbL+MnbR)/2

Hc

Pu

Pu

c

nbRnbLcol

H

MMV

16.1190.2

)2/36.36()2/36.32(

colV

Beams-control

ตนั

Page 20: บทที่ 6 การออกแบบแรงเฉือนและจุดต่อคาน เสา · M M V ก ำลังต้ำนทำนโมเมนต์

20