TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC 3

Chia sẻ: Buivan Mau | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:15

0
208
lượt xem
44
download

TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC 3

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sau khi chạy chương trình sap200v10 thu được kết quả nội lực trong các tiết diện do từng trường hợp tải trọng gây ra, ta có kết quả nội lực cuối cùng như sau: Đối với cột cần phải tổ hợp tất cả các nội lực đó lại để tìm ra nội lực nguy hiểm nhất có thể xuất hiện trong từng tiết diện của mỗi cột để tính thép cho cột,

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC 3

  1. ThuyÕt minh §å ¸n  9.TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC 3: 1.Phương án tải trọng 1 (Tĩnh tải) 2.Phương án tải trọng 2 (Hoạt tải 1) 3.Phương án tải trọng 3 (Hoạt tải 2) 4.Phương án tải trọng 4 (Gió trái) 5.Phương án tải trọng 5 (Gió phải) 10. TỔ HỢP NỘI LỰC: Sau khi chạy chương trình sap200v10 thu được kết quả nội lực trong các tiết diện do từng trường hợp tải trọng gây ra, ta có kết quả nội lực cuối cùng như sau: Đối với cột cần phải tổ hợp tất cả các nội lực đó lại để tìm ra nội lực nguy hiểm nhất có thể xuất hiện trong từng tiết diện của mỗi cột để tính thép cho cột, + Có hai loại tổ hợp cơ bản: tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2 ­ Tổ hợp cơ bản 1 gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực một trong các hoạt tải. ­ Tổ hợp cơ bản 2 gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực các hoạt tải(hoạt tải sử dụng và hoạt tải gió). + Trong một tổ hợp cần xét ba cặp nội lực nguy hiểm: ­ Cặp mô men dương lớn nhất và lực dọc tương ứng (Mmax,Ntư) ­ Cặp mô men âm nhỏ nhất và lực dọc tương ứng (Mmin,Ntư) ­ Cặp lực dọc lớn nhất và mô men tương ứng (Nmax,Mtư) Đối với tổ hợp cơ bản 1: Để xác định cặp thứ nhất, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một hoạt tải có giá trị mô men dương lớn nhất trong số các mô men do hoạt tải. Để xác định cặp thứ hai, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một hoạt tải có giá trị mô men âm với giá trị tuyệt đối lớn nhất. Để xác định cặp thứ 3, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một hoạt tải có giá trị lực dọc lớn nhất. Đối với tổ hợp cơ bản 2: Để xác định cặp thứ nhất, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với mọi nội lực do hoạt tải có giá trị mô men là dương, Để xác định cặp thứ hai, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với mọi nội lực do hoạt tải có giá trị mô men là âm, Để xác định cặp thứ ba, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với mọi nội lực do hoạt tải có gây ra lực dọc. Ngoài ra còn lấy thêm nội lực của hoạt tải dù không gây ra lực dọc nhưng gây ra mô men cùng chiều với mô men tổng cộng đã lấy tương ứng với Nmax Kết quả tổ hợp nội lực một số phần tử của khung K3 Trục 3 dùng để kiểm tra kết quả chạy máy tại phòng máy tính khoa tại chức trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội được thể hiện trong các bảng sau: IV. TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG K3 : - Căn cứ vào kết quả chạy thép tại phòng máy của khoa xây dựng trường “Đại Học Kiến Trúc Hà Nội” tiến hành kiểm tra cho một số tiết diện tại cột và dầm. - Bố trí thép theo kết quả chạy thép và thể hiện ở bản vẽ thép khung. Các thông số tính toán : + Vật liệu sử dụng : Bê tông cấp độ bền B20có :Rb = 11,5Mpa, Rbt = 0,9Mpa, Eb = 27.103Mpa. + Cốt đai nhóm AI : Rs= Rsc = 225Mpa, Es = 21.104Mpa. + Cốt dọc nhóm AII :Rs = Rsc = 280Mpa, Es = 21.104Mpa. ­ Số liệu đã biết là: Mô men M, kích thước tiết diện b,h và a. Yêu cầu tính cốt thép dọc của dầm. +)Xác định hệ số hạn chế bê tông vùng nén bằng cách tra bảng phụ lục 8(sách kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản do Phan Quang Minh chủ biên) 4/8/2010  Trang 25
  2. ThuyÕt minh §å ¸n  ξR = 0,  623 với bê tông B20 và thép AII có  αR = 0,  429 M +)Tính: α m = Rb × b × ho 2 Trong đó: M – Mô men tại tiết diện cần tính. Rb – Cường độ chịu nén tính toán của bê tông. b,ho – bề rộng và chiều cao làm việc của dầm. +)Kiểm tra điều kiện hạn chế: α m ≤ α R +)Nếu thỏa mãn điều kiện hạn chế thì xác định hệ số ζ và tính As theo công thức: M As = Rs × ζ × ho As +)Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ = × 100 b × ho Rb 11 5 , Với µm ax = ξR × 100 = 0, × 623 × 100 = 2, ; µm i = 0, 6% n 05% Rs 280 Hàm lượng cốt thép hợp lý: µm i < µ < µm ax n A. TÍNH THÉP CHỌ DẦM KHUNG TẦNG 1 1/ Nhiệm vụ :Kiểm tra tính toán phần tử 4,5,6. + Vật liệu sử dụng : Bê tông cấp độ bền B20có :Rb = 11,5Mpa, Rbt = 0,9Mpa, Eb = 27.103Mpa. + Cốt đai nhóm AI : Rs= Rsc = 225Mpa, Es = 21.104Mpa. + Cốt dọc nhóm AII :Rs = Rsc = 280Mpa, Es = 21.104Mpa. 2/ Phương pháp tính toán : - Từ kết quả nội lực ta chọn ra mỗi phần tử 3 cặp nội lực nguy hiểm tại mặt cắt đầu phần tử ( MC 1 - 1 ), giữa phần tử ( MC 2 - 2 ) và cuối của phần tử ( MC 3 -3 ) . - Với các dầm đúc liền khối với bản , xem một phần bản cùng tham gia chịu lực với dầm như là cánh của tiết diện chữ T . Tùy theo mômen là âm hay dương mà trong tính toán ta có kể hoặc không kể cánh vào trong tính toán . - Tiến hành tính toán cốt thép cho cấu kiện theo phương pháp sau : Giả thiết giá trị a với : a : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo tới mép chịu kéo của tiết diện d a = abv + 2 abv : Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép . d : Đường kính cốt thép chịu lực lớn nhất . Chiều cao làm việc của tiết diện h0 = h – a * Với tiết diện chịu mômen âm : - Tính với tiết diện chữ nhật b x h - Tính giá trị α m theo công thức : M b αm = γ R bh 0 2 b b 4/8/2010  Trang 26
  3. ThuyÕt minh §å ¸n  So sánh : α m với α R theo các trường hợp tính toán sau : - Trường hợp : α m > 0.5 : Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng mác của vật liệu . - Trường hợp: α m ≤ α R :Tính toán bố trí cốt thép theo bài toán đặt cốt đơn cho tiết diện . Vùng chịu kéo của tiết diện đặt cốt thép chịu lực , vùng chịu nén đặt theo cấu tạo . Sử dụng công thức : ξγ b Rb bho As= Rs - Trường hợp : α R < α m ≤ 0.5:Tính cốt thép theo bài toán bố trí cốt kép cho tiết diện . Sử dụng công thức : ' M − α R .Rb .b.h02 AS = RSC .(h0 − a ') ξ R .Rb .b.h0 Rsc ' As = + . As RS Rs * Với tiết diện chịu mômen dương : ' ' ' Tính Mf = Rb . b f . h f .( h0 - 0,5. h f ) ' Trong đó : h f = hb = 10 ( cm ) b 'f = bd + 2.C Do các dầm đều có hf’ = 10 cm > 0,1.h = 0,1 .70 = 7 (cm) và dầm dọc đặt mau nên  1  6 ld   1 C≤  lg  2  9h 'f   Nếu M ≤ Mf : Trục trung hoà đi qua cánh, Tính với tiết diện chữ nhật b f x h ' Nếu M > Mf: Trục trung hoà đi qua sườn, Tính cốt thép theo trường hợp tiết diện chữ T . * Điều kiện hạn chế : Để đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo đối với cấu k iện thì hàm lượng thép AS không được quá nhiều vượt quá giá trị Asmaxđồng thời không được nhỏ hơn giá trị Asminđể đảm bảo cấu kiện không bị phá hoại đột ngột (phá hoại dòn) ngay sau khi bê tông bị nứt (toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu). Giá trị hàm lượng thép phải thỏa mãn yêu cầu sau : + Hàm lượng cốt thép được tính theo công thức: µ max > µ = As 100 % > µ min b.ho + Hàm lượng cốt thép lớn nhất : γ R µ max= ξ R b b 100 %= 0, 645 1.115 100 %=3,29% Rs 2800 + Hàm lượng cốt thép nhỏ nhất được lấy dựa trên điều kiện hợp lý của kích thước tiết diện : ≥ µ min = 0,05% 4/8/2010  Trang 27
  4. ThuyÕt minh §å ¸n  ⇒ Điều kiện hạn chế : µ min = 0,05% < µ < µ max = 3,29% 3/ Tiến hành tính toán cụ thể cho các phần tử: 3.1. Phần tử số 4: Chọn a = a’ = 5 cm ⇒ h0 = h - a = 40 - 5 = 35 (cm) • Tiết diện 3 ( cuối dầm ) : M3 = 275900 (kG.cm) M 275900 b αm = γ R bh 0 2 = = 0,089< α R = 0,429 b b 1.115.22.352 ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0, 089 = 0,0934 ξγ b Rb bho 0, 0934.115.22.65 As= = = 2,95 cm2 Rs 2800 * Kiểm tra hàm lượng cốt thép : µ = As 100 % = 2,95 100 % = 0,384% b.ho 22.35 3.2. Phần tử số 5: Chọn a = a’ = 5 cm ⇒ h0 = h - a = 70 - 5 = 65 (cm) a/ Tính cốt thép dọc : * Tiết diện1 ( đầu dầm ) : M1 = 4586200( kG.cm) M 4586200 1 αm = = = 0,428 < α R = 0,429 γ R bh 2 1.115.22.652 b b 0 ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0, 428 = 0,622 ξγ b Rb bho 0, 622.115.22.65 As= = = 36,61 cm2 Rs 2800 - Kiểm tra hàm lượng: As 36, 61 µ = 100 % = 100 % = 2,56% b.ho 22.65 * Tiết diện 2 ( giữa dầm ) : M2 = 1246470 (kG.cm) Ld 720 = = 120(cm) 6 6 1 (720 − 22) C≤ lg = = 349(cm) ⇒ Chọn C = 60 (cm) 2 2 9.h'f = 9.10 = 90cm ' ( vì h f = hsàn = 10 cm ) ⇒ b'f = 2.C + bd = 2.60 + 22 = 142 (cm) - Xác định vị trí đường trung hòa : ' ' ' Mf = Rb . b f . h f .( h0 - 0,5. h f )= 115.142.10. ( 65 - 0,5.10 ) = 9798.10 3 (kG.m). 4/8/2010  Trang 28
  5. ThuyÕt minh §å ¸n  ⇒ M2 = 1246,470. 103(kGm) < Mf = 9798.10 3 (kGm) ⇒ Trục trung hòa đi qua cánh nên tính toán như tiết diện chữ nhật : b 'f x h = 142 x 70 M 1246470 b αm = = = 0,0181 < α R = 0,429 γ R bh 0 2 1.115.142.652 b b ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0, 0181 = 0,0182 ξγ b Rb bho 0, 0182.115.142.65 As= = = 6,91cm2 Rs 2800 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép : - Kiểm tra hàm lượng: As 6,91 µ = 100 % = 100 % = 0,075% b.ho 142.65 • Tiết diện 3 ( cuối dầm ) : M3 = 4167200 (kG.cm) M 4167200 b αm = γ R bh 0 2 = = 0,39< α R = 0,429 b b 1.115.22.652 ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0,39 = 0,531 ξγ b Rb bho 0,531.115.22.65 As= = = 31,17 cm2 Rs 2800 * Kiểm tra hàm lượng cốt thép : µ = As 100 % = 31,17 100 % = 2,18% b.ho 22.65 3.3. Phần tử số 6: Chọn a = a’ = 5 cm ⇒ h0 = h - a = 40 - 5 = 35 (cm) a/ Tính cốt thép dọc : * Tiết diện1 ( đầu dầm ) : M1 = 1278600 ( kG.cm) M 1278600 1 αm = = = 0,413 < α R = 0,429 γ R bh 2 1.115.22.352 b b 0 ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0, 413 = 0,582 ξγ b Rb bho 0,582.115.22.35 As= = = 18,4 cm2 Rs 2800 - Kiểm tra hàm lượng: As 18, 4 µ = 100 % = 100 % = 2,39% b.ho 22.35 4/8/2010  Trang 29
  6. ThuyÕt minh §å ¸n  * Tiết diện 2 ( giữa dầm ) : M2 = 208190 (kG.cm) Ld 210 = = 35(cm) 6 6 1 (210 − 22) C≤ lg = = 94(cm) ⇒ Chọn C = 30 (cm) 2 2 9.h'f = 9.10 = 90cm ' ( vì h f = hsàn = 10 cm ) ⇒ b'f = 2.C + bd = 2.30 + 22 = 82 (cm) - Xác định vị trí đường trung hòa : ' ' ' Mf = Rb . b f . h f .( h0 - 0,5. h f )= 115.82.10. ( 35 - 0,5.10 ) = 2829.10 3 (kG.m). ⇒ M2 = 208,190 . 103(kGm) < Mf = 2829.10 3 (kGm) ⇒ Trục trung hòa đi qua cánh nên tính toán như tiết diện chữ nhật : b 'f x h = 82 x 40 M 208190 b αm = = = 0,018 < α R = 0,429 γ R bh 0 2 1.115.82.352 b b ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0, 018 = 0,0182 ξγ b Rb bho 0, 0182.115.82.35 As= = = 2,14cm2 Rs 2800 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép : - Kiểm tra hàm lượng: As 2,14 µ = 100 % = 100 % = 0,075% b.ho 82.35 • Tiết diện 3 ( cuối dầm ) : M3 = 908000 (kG.cm) M 908000 b αm = γ R bh 0 2 = = 0,29< α R = 0,429 b b 1.115.22.352 ⇒ Tính theo cốt đơn . Tính ξ =1- 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2.0, 29 = 0,36 ξγ b Rb bho 0,36.115.22.35 As= = = 11,28 cm2 Rs 2800 * Kiểm tra hàm lượng cốt thép : µ = As 100 % = 11, 28 100 % = 1,46% b.ho 22.35 4/ Tính toán và bố trí cốt thép đai : Cốt đai dùng để chịu lực cắt Q và liên kết cốt thép dọc và cốt thép cấu tạo thành hệ khung không gian, đường kính cốt đai thường lấy từ Φ 6 → Φ 10. Khi chiều 4/8/2010  Trang 30
  7. ThuyÕt minh §å ¸n  cao dầm h ≥ 80 (cm) thì cốt đai phải dùng từ Φ 8 trở lên. Cốt đai có nhiều nhánh phụ thuộc vào yêu cầu cấu tạo và chịu lực . ⇒ Đối với các dầm của khung, chọn thép đai Φ 6 nhóm AI . Khoảng cách giữa các cốt đai được đặt theo kết quả tính toán . */ Tiến hành tính toán cụ thể cho 1 cấu kiện : +Tính toán và bố trí cốt thép đai cho dầm số 5: - Nhằm đáp ứng nhu cầu thuận lợi trong quá trình thi công và dễ dàng tính toán ta chỉ cần tính toán cho tiết diện có lực cắt lớn nhất và bố trí cho toàn dầm .Dựa vào kết quả nội lực ta thấy: Tiết diện 1-1 của phần tử 5 dầm tầng 1 có: Qmax=22818,9 (kG) Kích thước tiết diện : b x h = 22x 70 (cm) Chọn a = 5 cm ⇒ h0 = h - a = 70 - 5 = 65 (cm) Kiểm tra điều kiện hạn chế và cấp độ bền của bê tông: Es na 4 ϕ w1 = 1+5* * sw = 1+5* 21*10 3 * 2* 28 = 1,064
  8. ThuyÕt minh §å ¸n   h 70  = = 23,3(cm) Sct ≤  3 3 : Đối với đoạn đầu dầm : Sct = 20 cm 30(cm)  Chọn S = 120 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm. Đoạn dầm giữa nhịp:  3h 3.70  = = 52,5(cm) Sct ≤  4 4 : Đối với đoạn giữa dầm : Sct = 30 cm 50(cm)  Để an toàn và dễ thi công ta chọn suốt Stk = 200 bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm * Khả năng chịu lực của cốt đai và bê tồng: Rsw * n d *asw 175* 2* 28 qsw = = = 81, 67 (N/mm). sTK 120 Qswb = 4ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) * Rbt bh02 qsw = 4* 2*(1 + 0 + 0)*0.9*103 *0.22*0.652 *81, 67 =233,79kN ⇒ Qmax= 228,189kN
  9. ThuyÕt minh §å ¸n  Xác định bước đai: 4ϕ b2 *(1+ϕf +ϕ n )* γ b *Rbt*bh o 2 Stt = *R sw * nasw   Q2 4* 2 *(1 + 0 + 0) *0,9* 220*3502 = *175*2*28= 16,78mm (10,644*103 ) 2 ϕb4 *(1 +ϕn )* γ b *Rbt*bh o 2 1,5*(1 + 0) *0,9* 220*3502 S max = = = 34,18 mm Q 10,644*103  3h 3.40  = = 30(cm) Sct ≤  4 4 : Đối với đoạn đầu dầm : Sct = 15 cm 50(cm)  Chọn S = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm. Đoạn dầm giữa nhịp:  3h 3.40  = = 30(cm) Sct ≤  4 4 : Đối với đoạn giữa dầm : Sct = 30 cm 50(cm)  Để an toàn và dễ thi công ta chọn suốt Stk = 200 bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm và đoạn đầu dầm côngson. * Khả năng chịu lực của cốt đai và bê tồng: Rsw * n d *asw 175* 2* 28 qsw = = = 65,33 (N/mm). sTK 150 Qswb = 4ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) * Rbt bh02 qsw = 4* 2*(1 + 0 + 0)*0.9*103 *0.22*0.352 *65,33 =126,77kN ⇒ Qmax= 106,44kN
  10. ThuyÕt minh §å ¸n  M e01 = N - eng : độ lệch tâm ngẫu nhiên : Độ lệch tâm ngẩu nhiên: 1 1 ea = max( × H , hc ) 600 30 * Độ mảnh : λ h = lo/h = 357/60 = 5,95 < 8 → Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc. Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc η = 1. Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp nội lực và được ghi chi tiết ở bảng sau: Nội lực và độ lệch tâm của cột 2 Ký hiệu Ký hiệu ở M N e1 = M/N ea eo=max(e1,ea) cặp nội bảng tổ (kN.m) (kN) (cm) (cm) (cm) lực hợp 1 II-9 390,22 -977,63 39,91 2 39,91 2 II-12 358,58 -1072,523 33,43 2 33,43 3 II-11 20,4 -1202,25 1,69 2 2 +)Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1: M = 390,22(kN.m) = 3902200 (daN.cm) N = 977,63(kN) = 97763 (daN) e = ηeo + h/2 –a = 1.39,91+ 60/2 – 4 = 65,91 (cm) sử dụng bê tông cấp độ bền B20,thép AII→ ξ R = 0,623 N 97763 x= = = 38, 64 (cm) Rb × b 115 × 22 ξ Rho = 0,623.56 = 34,888 (cm) Xảy ra trường hợp x > ξ Rho, nén lệch tâm bé. Xác định lại x bằng cách giải phương trình bậc 3: X3 + a2x2 + a1x + ao = 0 Với a2 = -(2 + ξ R)ho = -(2 + 0,623).56 = -146,89 2× N × e a1 = + 2 × ξR × ho + ( − ξR )× ho × Za 2 1 Rb × b 2 × 97763 × 65,91 = + 2 × 0, 623 × 562 + (1 − 0, 623) × 56 × 52 = 6873,12 115 × 22 −N × 2 × e × ξR + ( − ξR )× Za  × ho  1  ao = Rb × b −97763 × [ 2 × 65,91× 0, 623 + (1 − 0, 623) × 52] × 56 = = -220145 115 × 22 → x = 15,66 (cm). Từ phương trình (5.13) trang 140 sách bê tông cốt thép “phần cấu kiện cơ bản” do Phan Quang Minh chủ biên: x Ne ≤ Ne = Rbbx( o − )+ RscAsZa   gh h ' 2 Ne − Rbbx( o − 0, x) 97763 × 65,91 − 115 × 22 ×15, 66 × (56 − 0,5 ×15, 66) h 5 → As = ' = = RscZa 2800 × 52 4/8/2010  Trang 34
  11. ThuyÕt minh §å ¸n  As = As = 31,15(cm2). ' +)Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2: M = 358,58 (kN.m) = 3585800 (daN.cm) N = -1072,523 (kN) = -107252,3(daN) e = ηeo + h/2 –a = 1.33,35+ 60/2 – 4 = 59,35 (cm) sử dụng bê tông cấp độ bền B20,thép AII→ ξ R = 0,623 N 107252,3 x= = = 42,50 (cm) Rb × b 115 × 22 ξ Rho = 0,623.56 = 34,888 (cm) Xảy ra trường hợp x > ξ Rho, nén lệch tâm bé. Xác định lại x bằng cách giải phương trình bậc 3: X3 + a2x2 + a1x + ao = 0 Với a2 = -(2 + ξ R)ho = -(2 + 0,623).56 = -146,89 2× N × e a1 = + 2 × ξR × ho + ( − ξR )× ho × Za 2 1 Rb × b 2 ×107252,3 × 59,35 = + 2 × 0, 623 × 562 + (1 − 0, 623) × 56 × 52 = 6854,98 115 × 22 −N × 2 × e × ξR + ( − ξR )× Za  × ho  1  ao = Rb × b −107252,3 × [ 2 × 59,35 × 0, 623 + (1 − 0, 623) × 52] × 56 = = -222655 115 × 22 → x = 15,29 (cm). Từ phương trình (5.13) trang 140 sách bê tông cốt thép “phần cấu kiện cơ bản” do Phan Quang Minh chủ biên: x Ne ≤ Ne = Rbbx( o − )+ RscAsZa   gh h ' 2 Ne − Rbbx( o − 0, x) 107252,3 × 35, 64 − 115 × 22 ×15,89 × (56 − 0,5 × 15, 29) h 5 → As = ' = = RscZa 2800 × 52 As = As = 30,98(cm2). ' +)Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3: M = 20,4 (kN.m) = 204000 (daN.cm) N = -1202,25 (kN) = -120225 (daN) e = ηeo + h/2 –a = 1.2 + 60/2 – 4 = 28,0 (cm) sử dụng bê tông cấp độ bền B20,thép AII→ ξ R = 0,623 N 120225 x= = = 47,52 (cm) Rb × b 115 × 22 ξ Rho = 0,623.56 = 34,888 (cm) Xảy ra trường hợp x > ξ Rho, nén lệch tâm bé. Xác định lại x bằng cách giải phương trình bậc 3: X3 + a2x2 + a1x + ao = 0 Với a2 = -(2 + ξ R)ho = -(2 + 0,623).56 = -146,89 2× N × e a1 = + 2 × ξR × ho + ( − ξR )× ho × Za 2 1 Rb × b 2 ×120225 × 2 = + 2 × 0, 623 × 562 + (1 − 0, 623) × 56 × 52 = 5981,02 115 × 22 4/8/2010  Trang 35
  12. ThuyÕt minh §å ¸n  −N × 2 × e × ξR + ( − ξR )× Za  × ho  1  ao = Rb × b −120225 × [ 2 × 2 × 0, 623 + (1 − 0, 623) × 52] × 56 = = -145009 115 × 22 → x = 12,52 (cm). Từ phương trình (5.13) trang 140 sách bê tông cốt thép “phần cấu kiện cơ bản” do Phan Quang Minh chủ biên: x Ne ≤ Ne = Rbbx( o − )+ RscAsZa   gh h ' 2 Ne − Rbbx( o − 0, x) 120225 × 28, 0 − 115 × 22 ×12,52 × (56 − 0,5 ×12,52) h 5 → As = ' = = RscZa 2800 × 52 As = As = 12,3(cm2). ' Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ: l lo 357 λ= o = = = 56,34 r 0, 288b 0, 288 × 22 →λ ∈ ( ÷ 83)→ µm i = 0, 35 n 2% Hàm lượng cốt thép: As 12,52 µ = × 100 = × 100 = 1,02% > µm i = 0,2% b × ho 22 × 56 n II. Tính toán điển hình cho phần tử 25: +)Số liệu tính toán: Chiều dài tính toán lo = 0,7.H = 0,7.3,6 = 2,52(m) = 252 (cm). Giả thiết a = a’ = 4cm→ho = h – a = 60 – 4 = 56 (cm). Za = ho – a = 56 – 4 = 52 (cm). Độ mãnh λ h = lo/h = 252/60 = 4,2 < 8 → Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc. Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc η = 1. Độ lệch tâm ngẩu nhiên: 1 1 1 1 ea = max( × H , hc ) = max( × 360, 60 ) = 2 (cm) 600 30 600 30 Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp nội lực và được ghi chi tiết ở bảng sau: Nội lực và độ lệch tâm của cột 25 Ký hiệu Ký hiệu ở M N e1 = M/N ea eo=max(e1,ea) cặp nội bảng tổ (kN.m) (kN) (cm) (cm) (cm) lực hợp 1 I-9 147,62 -172,55 85,55 2 85,55 2 I-12 152,446 -182,508 83,53 2 83,53 3 I-14 145,174 -222,486 65,25 2 65,25 +)Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1: M = 147,62(kN.m) = 1476200 (daN.cm) N = -172,55(kN) = -17255 (daN) e = ηeo + h/2 –a = 1.85,55 + 60/2 – 4 = 111,55 (cm) Vật liệu bê tông cấp độ bền B20, thép AII→ ξ R = 0,623 4/8/2010  Trang 36
  13. ThuyÕt minh §å ¸n  N 17255 x= = = 6,82 (cm) Rb × b 115 × 22 ξ Rho = 0,623.56 = 34,888 (cm) Xảy ra trường hợp x < 2a’ = 8 (cm) Từ phương trình (5.18) trang 140 sách bê tông cốt thép “phần cấu kiện cơ bản” do Phan Quang Minh chủ biên: Ne' ≤ Ne' = RsAs Za   gh ' Ne N ( − Za ) 17255(111,55 − 52) e → As = = = = 7,05 RsZa RsZa 2800 × 52 +)Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2: M = 152,446(kN.m) = 1524460(daN.cm) N = -182,508(kN) = -18250,8 (daN) e = ηeo + h/2 –a = 1.83,53 + 60/2 – 4 = 109,53 (cm) sử dụng bê tông cấp độ bền B20,thép AII→ ξ R = 0,623 N 18250,8 x= = = 7, 21 (cm) Rb × b 115 × 22 ξ Rho = 0,623.56 = 34,888 (cm) Xảy ra trường hợp x < 2a’ = 8 (cm) Từ phương trình (5.18) trang 140 sách bê tông cốt thép “phần cấu kiện cơ bản” do Phan Quang Minh chủ biên: Ne' ≤ Ne' = RsAs Za   gh Ne' N ( − Za ) 18250,8 (109,53 − 52) e → As = = = = 7,21 RsZa RsZa 2800 × 52 +)Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3: M = 145,174(kN.m) = 1451740 (daN.cm) N = -222,486(kN) = -22248,6(daN) e = ηeo + h/2 –a = 1.65,25 + 60/2 – 4 = 91,25 (cm) sử dụng bê tông cấp độ bền B20,thép AII→ ξ R = 0,623 N 22248,6 x= = = 8, 79 (cm) Rb × b 115 × 22 ξ Rho = 0,623.56 = 34,888 (cm) Xảy ra trường hợp ξ Rho=34,888 > x=8,79 > 2a’ = 8 (cm) Lệch tâm lớn. Từ phương trình (5.13,5.14) trang 140 sách bê tông cốt thép “phần cấu kiện cơ bản” do Phan Quang Minh chủ biên: R bx + Rsc As' − N → As = b Rs x N e − Rbbx (ho − ) 22248, 6 − 115.22.8(56 − 8 ) ' Lấy x=2a’ để tính → A, = 2 = 2 =-7,076 Lấy As theo s Rsc Z a 2800.52 cấu tạo. Do vậy ta tính As theo (5.25) thuộc trường hợp đặc biệt. Ne' N (e − Z a ) 22248,6 (91, 25 − 52) As = = = = 5,99 Rs Z a Rs Z a 2800 × 52 → Diện tích thép tính được là phù hợp với cấu tạo và kết quả chạy thép ở phòng máy * Tính toán tương tự cho các phần tử cột khác . C. TÍNH THÉP ĐAI CHO CỘT 4/8/2010  Trang 37
  14. ThuyÕt minh §å ¸n  * Nhiệm vụ của cốt đai : - Giữ ổn định cho cốt thép dọc chịu lực . - Giữ vị trí cho cốt dọc khi tiến hành đổ bê tông thi công cột . - Cốt đai có tác dụng chịu lực cắt tác dụng vào cột, chỉ cần tính toán cốt đai khi lực cắt lớn . - Đối với công trình này các cột có lực cắt nhỏ, ta đặt cốt đai theo cấu tạo. Việc bố trí cốt đai theo cấu tạo được tiến hành theo quy định như sau: Φ5 d ≥ 1 cot doc d max 4 15d mindoc cot S ≤ b = 22cm 50cm ⇒ Chọn đai Φ 6 , đai 2 nhánh Khoảng cách cốt đai - Tại các vị trí chân cột chọn φ 6a100 - Tại các vị trí khác chọn φ 6a200 + Đường kính cốt đai: φ đai ≥ (φ max/4 và 5mm). Ta chọn cốt đai φ 6 nhóm AI + Khoảng cách cốt đai: Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc: ađ ≤ (10φ min; 500mm) = (10.16;500mm) = 160 (mm). Chọn ađ = 100(mm) Các đoạn còn lại: ađ ≤ (kφ min; ao) Với Rsc ≤ 400Mpa lấy k = 15 và ao = 500(mm) ađ ≤ (15.16; 500mm) = 240 (mm). Chọn ađ = 200 (mm). D. CẤU TẠO NÚT KHUNG: Đối với kết cấu khung, cấu tạo nút khung rất quan trọng. Nút cứng phải đảm bảo bê tông chịu nén không bị ép vỡ và cốt thép neo vào nút không bị tuột. Đặc điểm nút đầu cột giá trị mô men e0 tại đây lớn, trường hợp này cột lệch tâm lớn. Việc neo cốt thép phụ thuộc vào tỷ số: . h M (e0 = ) . Tỷ số này càng lớn thể hiện mô men càng lớn. N e0 e e Có 3 trường hợp khi: ≤ 0, 25 ; 0, 25 < 0 ≤ 0,5 ; 0 > 0,5 h h h Tuỳ thuộc vào từng trường hợp, vị trí là đỉnh, góc hay các nút bên trong của khung mà có phương pháp bố trí cốt thép cho nút khung. Ngoài việc neo để chịu mô men uốn ở nút khung thép neo được uốn với r ≥ 10d . Và chiều dài neo không được nhỏ hơn qui định theo ( 3.60- TCVN 5574-91). 152, 446 e 0, 685 (Phần tử 25). e0 = = 0, 685 : Tỷ số 0 = = 0, 2362 . Bố trí cấu tạo nut khung theo 222, 486 h 2,9 e0 trường hợp ≤ 0, 25 . h 4/8/2010  Trang 38
  15. ThuyÕt minh §å ¸n  11,58 e 0,192 (Phần tử 27). e0 = = 0,192 : Tỷ số 0 = = 0, 06 . Bố trí cấu tạo nut khung theo trường 60,18 h 3, 2 e0 hợp ≤ 0, 25 . h Thép phía dưới của dầm neo vào cột : ln eo ≥ 15d Thép phía trên của dầm neo vào cột : ln eo ≥ 30d Thép phía trên của dầm neo vào cột : r ≥ 10d Bố trí thép khung xem bản vẽ CK: 03 .%.. 4/8/2010  Trang 39

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản