บทที่ 6...
TRANSCRIPT
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
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
3
ตวัอย่างการออกแบบคานต้านทานแรงเฉือนมยผ.1301-50 ส่วนท่ี 4 ข้อ4.2 ก าหนดไว้ว่าก าลงัรบัแรงเฉือนท่ีใช้ออกแบบ คาน เสาจะต้องไม่น้อยกว่าค่าแรงเฉือนท่ีค านวณได้จาก
แรงเฉือนท่ีเกิดขึน้เม่ือแรงดดัท่ีปลายขององคอ์าคารทัง้สองถึงค่าโมเมนตร์ะบรุวมกบัแรงเฉือนจากน ้าหนักบรรทุกจากแรงโน้มถ่วง (ถ้ามี) แรงเฉือนสงูสดุท่ีได้จากการรวมน ้าหนักบรรทกุออกแบบ ท่ีพิจารณาแรงแผน่ดินไหวเป็น 2 เท่าของแรงท่ีก าหนดในกฎหมายควบคมุอาคารว่าด้วยการก่อสร้างอาคารในเขตท่ีอาจได้รบัแรงสัน่สะเทือนจากแผน่ดินไหว
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
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
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
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
8
มยผ.1301-50 ใหค้ ำนวณแรงเฉือนภำยในจุดต่อสำมำรถค ำนวณไดจ้ำก (5-14)
colysysj VfAfAV 21
เมือ่ Vcol คอืแรงเฉือนในเสำตำมสมมตุฐิำน
โมเมนตร์ะบุลบดำ้นขวำเทำ่กบัโมเมนต์ระบุบวกดำ้นซำ้ยโมเมนตท์ัง้สองในคำนถ่ำยแรงไปเป็นโมเมนตใ์นเสำตน้บนและเสำตน้ลำ่งโมเมนตเ์สำตน้บน=โมเมนตเ์สำตน้ลำ่ง
แรงเฉือนภายในจดุต่อ
ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน
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
10
ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ
jcn AfV 9.3
40.05.0/2.0
คำนตำมแนวยำวมคีวำมกวำ้งคำนต่อควำมกวำ้งเสำ
< 0.75
ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน
11
ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ
755025 hb
305.22252 1 xb
ซม.ซม.
5030A j ซม.2
คำ่น้อยระหวำ่งควำมกวำ้งประสทิธผิล =
hA j ควำมกวำ้งประสทิธผิล
ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน
ท่ีมาภาพ มยผ. 1301-54
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
13
ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายใน
การเสริมเหลก็ในจุดต่อ0.5
m
2nd floor
< 6.25cm
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
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
16
ก าลงัต้านทานแรงเฉือนภายในจดุต่อ
jcn AfV 2.3
40.05.0/2.0
คำนตำมแนวยำวมคีวำมกวำ้งคำนต่อควำมกวำ้งเสำ
< 0.75
ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก
ท่ีมาภาพ มยผ. 1301-54
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
18
การเสริมเหลก็ในจุดต่อ
ตวัอย่างการออกแบบจดุต่อภายนอก
< 6.25cm
0.5m
2nd floor
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
20