Tài liệu Thiết kế khung không gian: CHƯƠNG V
THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN
Khi thực hiện giải khung với kết cấu công trình có tỉ lệ chiều dài và rộng L/B = 59/23.5 = 2.51 nên nhà làm việc chủ yếu theo phương cạnh ngắn nhà (phương B = 23.5m). Như vậy ta hoàn toàn có thể tính thép cho phương làm việc chính là phương cạnh ngắn theo phương pháp giải bài toán khung phẳng. Tuy nhiên, xét một cách tổng thể có thể thấy khối chung cư được phân làm hai khối nhỏ khá rõ rệt với tỉ lệ chiều dài và chiều rộng chênh lệch không lớn nên việc tính khung phẳng sẽ cho ra kết quả kém chính xác; ngoài ra khi xét sự làm việc hai phương của kết cấu sẽ cho phép bài toán giải chính xác với thực tế hơn. Việc tính toán và nhập tải không qua các bước chuyển đổi cũng như những quan điểm tính toán của cá nhân người thiết kế mà đi theo một hệ thống quan điểm chuẩn chung trong các phần mềm giải nội lực đã được kiểm nghiệm sẽ giúp kết quả đạt được chính xác hơn.
V.1 CHỌN TIẾT DIỆN CHO DẦM VÀ CỘT
Chọn bxh =25x40cm cho các dầm nhòp 4.5m , 5m .
Chọn bxh = ...
21 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1221 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Thiết kế khung không gian, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG V
THIẾT KẾ KHUNG KHƠNG GIAN
Khi thực hiện giải khung với kết cấu cơng trình cĩ tỉ lệ chiều dài và rộng L/B = 59/23.5 = 2.51 nên nhà làm việc chủ yếu theo phương cạnh ngắn nhà (phương B = 23.5m). Như vậy ta hồn tồn cĩ thể tính thép cho phương làm việc chính là phương cạnh ngắn theo phương pháp giải bài tốn khung phẳng. Tuy nhiên, xét một cách tổng thể cĩ thể thấy khối chung cư được phân làm hai khối nhỏ khá rõ rệt với tỉ lệ chiều dài và chiều rộng chênh lệch khơng lớn nên việc tính khung phẳng sẽ cho ra kết quả kém chính xác; ngồi ra khi xét sự làm việc hai phương của kết cấu sẽ cho phép bài tốn giải chính xác với thực tế hơn. Việc tính tốn và nhập tải khơng qua các bước chuyển đổi cũng như những quan điểm tính tốn của cá nhân người thiết kế mà đi theo một hệ thống quan điểm chuẩn chung trong các phần mềm giải nội lực đã được kiểm nghiệm sẽ giúp kết quả đạt được chính xác hơn.
V.1 CHỌN TIẾT DIỆN CHO DẦM VÀ CỘT
Chọn bxh =25x40cm cho các dầm nhịp 4.5m , 5m .
Chọn bxh = 30x70cm cho các dầm nhịp 8m
Sơ đồ tiết diện chọn sơ bộ cột khung trục B
TRỤC 1
TRỤC 2
TRỤC 3
TRỤC 4
T6-9
400
400
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T2-5
450
450
T2-5
550
550
T2-5
550
550
T2-5
550
550
TRỆT-1
500
500
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỤC 5
TRỤC 6
TRỤC 8
TRỤC 10
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T2-5
550
550
T2-5
550
550
T2-5
550
550
T2-5
550
550
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỤC 11
TRỤC 12
TRỤC 13
TRỤC 14
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T6-9
500
500
T6-9
400
400
T2-5
550
550
T2-5
550
550
T2-5
550
550
T2-5
450
450
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
600
600
TRỆT-1
500
500
V.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN HỆ KHUNG SÀN
Khi thực hiện giải nội lực với chương trình Etabs ta chỉ xác định thành phần tĩnh tải hồn thiện để truyền lên hệ khung sàn. Tải trọng gây ra bởi bản thân kết cấu được máy xác định theo tiết diện cấu kiện. Để làm điều này, trong phần thiết lập các thuộc tính cho đối tượng (set modifies) ta chọn hệ số xác định trọng lượng cho cấu kiện sàn, dầm, cột là 1. Khi đĩ tải trọng bản thân các cấu kiện bê tơng đã được tính đến và ta chỉ cần xác định thành phần tải trọng hồn thiện (tải các lớp hồn thiện, tải tường…)
V.2.1 TẢI TRỌNG LỚP HỒN THIỆN
V.2.1.1 Tải ơ sàn sinh hoạt
Stt
Các lớp cấu tạo sàn
Trọng lượng riêng
KN /m3
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tt
KN/m2
1
Gạch lĩt dày 10
18
1.1
0.198
2
Vữa lĩt sàn dày 20
20
1.3
0.52
3
Vữa trát trần dày 15
20
1.3
0.35
Tổng tt các lớp sàn
1.068 (KN/m2 )
V.2.1.2 Tải ơ sàn vệ sinh
Stt
Các lớp cấu tạo sàn
Trọng lượng riêng
KN /m3
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tt
KN /m2
1
Gạch lĩt dày 10
18
1.3
0.234
2
Vữa lĩt sàn dày 35
20
1.3
0.91
3
Vữa trát trần dày 15
20
1.3
0.39
4
Nhựa chống thấm
0.021 (KN/m2)
1.3
0.027
5
Đường ống thiết bị
0.50 (KN/m2 )
1.3
0.65
Tổng TT các lớp sàn
2.21 (KN /m2 )
V.2.2 HOẠT TẢI CÁC Ơ SÀN:
(Sử dụng TCVN 2737-1995 áp dụng cho dạng nhà ở kiểu căn hộ)
V.2.2.1 Hoạt tải P.NGỦ, P.ĂN, P.VỆ SINH :
p = 1.50 * 1.3 = 1.95 KN /m2
V.2.2.2 Hoạt tải hành lang, lan can:
p = 3.00 * 1.2 = 3.60 KN /m2.
V.2.2.3 Hoạt tải ban công
p = 2.00 * 1.2 = 2.40 KN /m2.
V.2.2.4 Hoạt tải sân thượng nơi cĩ thế tập trung đơng người
p = 4.00 * 1.2 = 4.80 KN /m2.
V.2.2.5 Hoạt tải mái sửa chữa và nắp bể
p = 0.75 * 1.3 = 0.975 KN /m2.
V.2.2.6 Hoạt tải đáy bể nước
p = 10.00 * 1.8*1.1 = 19.80 KN /m2.
Bảng thống kê hoạt tải tác dụng lên khung sàn
Vị trí đặt tải
Giá trị hoạt tải
(KN /m2)
Phịng ngủ, phịng ăn, phịng vệ sinh
1.95
Hành lang, lan can
3.60
Ban công
2.40
Sân thượng
4.80
Mái và nắp bể
0.975
Đáy bể
19.80
V.2.3 TẢI TRỌNG TƯỜNG TRUYỀN LÊN DẦM
V.2.3.1 Tải trọng tường tầng 1 đến sân thượng
Tại vị trí chiều cao dầm 300x700: ht = 3.6 – 0.7 = 2.9m
Qt(10) = 1.1*18*2.9*0.1 = 5.74 KN/m
Qt(20) = 1.1*18*2.9*0.2 = 11.48 KN/m
Tại vị trí chiều cao dầm 250x400: ht = 3.6 – 0.4 = 3.2m
Qt(10) = 1.1*18*3.2*0.1 =6.34 KN/m
Qt(20) = 1.1*18*3.2*0.2 = 12.67 KN/m
V.2.3.2 Tải trọng tường lan can
Qlc = 1.1*18*0.1*1= 1.98 KN/m
V.2.4 TẢI TRỌNG GIĨ TÁC DỤNG LÊN HỆ KHUNG
V.2.4.1 Phương pháp tính tải giĩ tác dụng lên khung
Quan điểm tính tải giĩ tác dụng lên khung là: giĩ tác dụng theo phương ngang sẽ truyền vào tâm cứng của các ô sàn
Vùng gío thổi thuộc khu vực IIA, Wo = 0.83 KN/m2.
Giĩ theo hai phương được tính theo cơng thức:
W = n*Wo*K*c*B*h
Trong đĩ:
W là giá trị giĩ tác dụng theo phương X hay Y tại nút khung.
n là hệ số an tồn lấy bằng 1.2 theo TCVN 2737-1995
K là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực giĩ theo độ cao
B là chiều rộng đĩn giĩ của diện tích tường quanh nút khung
h là chiều cao vùng tường đĩn giĩ tạivị trí nút khung
Dữ liệu tầng nhà từ ETABS
Áp lực gió tĩnh W
Bề rộng đón gió (m)
Lực gió tổng cộng
Tầng
Chiều cao
Độ cao
Giống tầng
Tầng
cao trình Z
Chiều cao tầng
k
đón gió
khuất gió
Tổng
phương X
phương Y
FX
FY
Story
Height
Elevation
SimilarTo
(m)
(m)
(T/m2)
(T/m2)
(T/m2)
Bx
By
(T)
(T)
STORY12
3.6
41.1
STORY3
STORY12
41.1
3.6
1.289
0.1199
0.0899
0.2098
5
7.5
1.888
2.832
STORY11
3.6
37.5
STORY3
STORY11
37.5
3.6
1.268
0.1179
0.0884
0.2063
59
23.5
43.822
17.455
STORY10
3.6
33.9
STORY2
STORY10
33.9
3.6
1.245
0.1158
0.0868
0.2026
59
23.5
43.033
17.140
STORY9
3.6
30.3
STORY2
STORY9
30.3
3.6
1.221
0.1135
0.0851
0.1986
59
23.5
42.172
16.797
STORY8
3.6
26.7
STORY2
STORY8
26.7
3.6
1.193
0.1109
0.0832
0.1941
59
23.5
41.223
16.419
STORY7
3.6
23.1
STORY2
STORY7
23.1
3.6
1.162
0.1081
0.0810
0.1891
59
23.5
40.162
15.997
STORY6
3.6
19.5
STORY2
STORY6
19.5
3.6
1.127
0.1048
0.0786
0.1834
59
23.5
38.956
15.516
STORY5
3.6
15.9
STORY2
STORY5
15.9
3.6
1.087
0.1010
0.0758
0.1768
59
23.5
37.551
14.957
STORY4
3.6
12.3
STORY2
STORY4
12.3
3.6
1.038
0.0965
0.0723
0.1688
59
23.5
35.855
14.281
STORY3
3.6
8.7
None
STORY3
8.7
3.6
0.975
0.0906
0.0680
0.1586
59
23.5
33.688
13.418
STORY2
3.6
5.1
None
STORY2
5.1
3.6
0.886
0.0823
0.0617
0.1441
59
23.5
30.601
12.188
STORY1
1.5
1.5
None
STORY1
1.5
1.5
0.711
0.0660
0.0495
0.1156
59
23.5
17.390
6.927
BASE
0
0
None
BASE
0
0
0.000
0.0000
0.0000
0.0000
59
23.5
0.000
0.000
V.2.4.2 Kết quả tính tốn tải trọng giĩ tác dụng lên hệ khung
V.3 XÁC ĐỊNH NỘLỰC
V.3.1 CÁC DẠNG TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP
1 . Tĩnh tải chất đầy
2. Hoạt tải chất đầy
3. Gió X
4 Gió X-
5 Gió Y
6 Gió Y-
V.3.2 CÁC DẠNG TỔ HỢP NỘI LỰC
Tổ hợp cơ bản một gồm một tĩnh tải và một tải trọng tạm thời lấy hệ số 1
Comb 1 : 1 + 2
Comb 2 : 1 + 3
Comb 3 : 1 + 4
Comb 4 : 1 + 5
Comb 5 : 1 + 6
Tổ hợp cơ bản 2 gồm tĩnh tải lấy hệ số 1+ 2 tải trọng tạm thời lấy hệ số 0.9
Comb 6 : 1 + 0.9(2+3)
Comb 7 : 1 + 0.9(2+4)
Comb 8 : 1 + 0.9(2+5)
Comb 9 : 1 + 0.9(2+6)
Comb 10 : bao(Comb1,Comb2,Comb3,Comb4,Comb5, Comb6, Comb7,Comb8, Comb9)
Ta được 10 tổ hợp nội lực.
Kết quả giải nội lực sẽ được trình bày trong phần phụ lục giải khung khơng gian
V.4 TÍNH THÉP CHO HỆ KHUNG
V.4.1 Tính thép dầm
Để đơn giản và an tồn trong tính tốn thép dầm ta lấy biểu đồ bao moment của 53 tổ hợp để tính thép cho dầm.
V.4.1.1 Tính thép dầm dọc (chọn khung trục B)
- Kết cấu nhà cĩ sự chênh lệch về chiều dài nhà và chiều rộng nhà là lớn (L/B = 59/23.5 = 2.51) nên về lý thuyết nhà làm việc chịu moment chủ yếu theo phương cạnh ngắn. khi xét với khung khơng gian ta cĩ thể thấy được điều đĩ qua mức độ chênh lệch về độ lớn của giá trị moment. Bên cạnh đĩ việc xét khung khơng gian cũng cho ta giá trị tính tốn chính xác hơn vì cĩ được sự phân chia lại nội lực cho tồn bộ hệ khung.
- Với các dầm dọc chọn tiết diện chọn sơ bộ chọn ban đầu là 250x400.
- Xét dầm tầng trệt tại các vị trí nhịp C28-C44-C45-C46 với 3 dầm B18, B20, B24
Sơ đồ biểu diễn dầm và cột trục 11 đến 14 tầng 1
V.4.1.1.1 Tính thép chính
Biểu đồ bao moment dầm trục 11 đến 14 tầng 1
Chọn lớp bảo vệ a = 4cm, suy ra ho= h - a (cm)
Tính : A= ; = 1- ; Fa = .
Lập bảng tính theo những cơng thức trên ta được kết quả :
Dầm
Ký hiệu
Mi
(KNm)
ho
(cm)
Fa (cm2)
(Tính)
Fa (cm2) chọn
%
f
cm2
B18
Mgối1
52.09
36
6.01
3f16
6.03
0.67
Mnhịp1
26.50
36
2.94
2f16
4.02
0.44
B20
Mgối2
54.06
36
6.28
3f16
6.03
0.012
Mnhịp2
24.69
36
2.73
2f16
4.02
0.44
B24
Mgối3
50.52
36
5.82
3f16
6.03
0.012
Mnhịp3
24.07
36
2.61
2f16
4.02
0.44
B27
Mgối4
50.65
36
5.85
3f16
6.03
0.44
Mnhịp4
24.27
36
2.68
2f16
4.02
0.44
B31
Mgối5
61.19
36
7.32
4f16
8.04
0.67
Mnhịp5
26.13
36
2.89
2f16
4.02
0.44
B34
Mgối6
21.11
36
2.32
2f16
4.02
0.89
Mnhịp6
43.22
36
4.91
3f16
6.03
0.67
B37
Mgối7
49.47
36
5.70
3f16
6.03
0.67
Mnhịp7
22.63
36
2.50
2f16
4.02
0.44
B40
Mgối8
49.00
36
5.62
3f16
6.03
0.44
Mnhịp8
22.57
36
2.49
2f16
4.02
0.44
B43
Mgối9
49.97
36
5.77
3f16
6.03
0.44
Mnhịp9
22.53
36
2.49
2f16
4.02
0.44
B46
Mgối10
46.56
36
5.35
3f16
6.03
0.44
Mnhịp10
19.01
36
2.08
2f16
4.02
0.44
B49
Mgối11
46.43
36
5.33
3f16
6.03
0.44
Mnhịp11
21.95
36
2.42
2f16
4.02
0.44
B52
Mgối12
45.28
36
5.19
3f16
6.03
0.44
Mnhịp12
19.79
36
2.17
2f16
4.02
0.44
B54
Mgối13
45.15
36
5.17
3f16
6.03
0.44
Mnhịp13
23.63
36
2.62
2f16
4.02
0.44
V.4.1.1.2 Tính cốt đai
Sử dụng giá trị lực cắt dầm từ biều đồ bao lực cắt để tính thép đai cho dầm
Giá trị lực cắt từ biểu đồ bao từ trục 11 đến trục 13
Sử dụng lực dọc lớn nhất của từng dầm để tính cốt đai. Các giá trị lực dọc tập trung vào đoạn dầm tại gối nên ta chọn tính cốt đai với các giá trị lực dọc tại gối.
Vị trí
Gối C28
Gối C44
Gối C45
Gối C46
Q (KN)
27.64
31.43
29.50
29.94
Xét tại vị trí gối C29 xuất hiện lực cắt lớn nhất: Q = 58.11KN
Kiểm tra điều kiện cốt đai:
K1 * Rk * b * ho = 0.6 * 0.088 * 25 * (40- 4) = 47.52 KN
Ko * Rn * b * ho = 0.35 * 1.1 * 25 * (40 - 4) = 346.5 KN
Nhận xét rằng K1 * Rk * b * ho< Q < Ko * Rn * b * ho nên phải tính cốt đai.
Chọn đai f6 (fd = 0.283) hai nhánh cĩ Rađ = 0.8 * 23 = 18.40 KN/cm2
Bước đai:
Chọn U = min(Utt, Umax, Uct) = 15 cm
Đoạn cịn lại giữa dầm chọn theo cấu tạo do Q nhỏ
nên ta chọn u = 200mm
Kiểm tra khả năng chịu cắt của cốt đai:
qdb = 0.8 * Ra * n * fd / u = 0.8 * 23 * 2 * 0.283 /15 = 0.6943 KN/cm
Qdb =
Q = Qmax = 43.30 KN < Qdb nên cốt đai đủ khả năng chịu lực
( Khơng cần tính cốt xiên)
Như vậy với dầm B160 ta bố trí 3f16 cho gối 1, 3f16 cho nhịp và 3f16 cho gối 2
Cốt đai chọn thép f6 và bước đai u = 150mm tại gối (1/4 Ldầm), u = 200mm tại nhịp
Để đơn giản trong cách tính tốn thép ta lập bảng EXCEL tính tương tự cho các vị trí gối và nhịp cịn lại của dầm khung trục B. Kết quả cho như bảng sau:
V.4.1.2 Tính thép dầm ngang (chọn khung trục 4)
- Dầm tại nhịp lớn 8m đã chọn tiết diện 300x700. Dầm tại nhịp 7.5m chọn với tiết diện 300x700
- Xét dầm tầng trệt tại các vị trí nhịp C14-C34-C53-C4 với 3 dầm B217, B65, B64
Sơ đồ tiết diện dầm chon tính
V.4.1.2.1 Tính thép chính
Giá trị moment từ biểu đồ bao
Chọn lớp bảo vệ a = 4cm, suy ra ho= h - a (cm)
Tính : A= ; = 1- ; Fa = .
Tầng 1
Dầm
Ký hiệu
Mi
(KNm)
ho
(cm)
Fa (cm2)
(Tính)
Fa (cm2) chọn
%
f
cm2
B64
Mgối
133.83
66
7.9
3f20
9.41
0.010
Mnhịp
84
66
4.86
2f20
6.28
0.006
B65
Mgối
176.89
66
10.63
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
100.03
66
5.84
2f20
6.28
0.007
B217
Mgối
236.72
66
14.61
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
155.64
66
9.27
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 2
Dầm
Ký hiệu
Mi
(KNm)
ho
(cm)
Fa (cm2)
(Tính)
Fa (cm2) chọn
%
f
cm2
B65
Mgối
174.52
66
10.47
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
109.99
66
6.43
2f20
6.28
0.007
B217
Mgối
231.34
66
14.24
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
151.37
66
9.00
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 3
B65
Mgối
180.33
66
11.85
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
109.2
66
6.38
2f20
7.28
0.007
B217
Mgối
230.88
66
14.21
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
158.10
66
9.42
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 4
B65
Mgối
173.26
66
10.39
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
110.41
66
6.45
2f20
6.28
0.007
B217
Mgối
226.78
66
13.93
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
157.85
66
9.41
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 5
B65
Mgối
175.92
66
10.56
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
111.05
66
6.49
2f20
6.28
0.007
B217
Mgối
222.50
66
13.64
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
157.80
66
9.40
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 6
B65
Mgối
169.70
66
10.16
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
111.76
66
6.54
2f20
7.60
0.007
B217
Mgối
221.53
66
13.57
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
164.03
66
9.80
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 7
B65
Mgối
170.85
66
10.24
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
112.49
66
6.58
2f20
7.60
0.007
B217
Mgối
226.00
66
13.88
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
172.50
66
10.34
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 8
B65
Mgối
165.42
66
9.89
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
113.22
66
6.63
2f20
7.60
0.007
B217
Mgối
223.34
66
13.70
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
172.92
66
10.37
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 9
B65
Mgối
165.32
66
9.88
3f22
11.4
0.012
Mnhịp
112.28
66
6.57
2f20
7.60
0.007
B217
Mgối
220.91
66
13.53
4f22
15.2
0.012
Mnhịp
176.87
66
10.63
2f20+2f18
11.37
0.008
Tầng 10
B65
Mgối
71.63
66
4.13
2f16
4.02
0.012
Mnhịp
60.05
66
3.44
2f16
4.02
0.007
B217
Mgối
83.54
66
4.83
2f16
4.02
0.012
Mnhịp
86.58
66
5.01
3f16
6.03
0.008
V.4.1.2.2 Tính cốt đai
Biểu đồ bao lực cắt dầm tầng trệt trục 4
Sử dụng lực cắt lớn nhất tại các gối để tính thép đai cho dầm
Xét tại vị trí gối C34 cĩ giá trị lực cắt : Q = 173.31 KN
Kiểm tra điều kiện cốt đai:
K1 * Rk * b * ho = 0.6 * 0.088 * 20 * (70- 4) = 69.70KN
Ko * Rn * b * ho = 0.35 * 1.10 * 20 * (70 - 4) = 588.20KN
Nhận xét rằng K1 * Rk * b * ho< Q < Ko * Rn * b * ho nên phải tính cốt đai.
Chọn đai f6 (fd = 0.283) hai nhánh cĩ Rađ = 0.8 * 23 = 18.40 KN/cm2
Bước đai:
Chọn U = min(Utt, Umax, Uct) = 20 cm
Đoạn cịn lại giữa dầm chọn theo cấu tạo do Q nhỏ
nên ta chọn u = 300mm
Kiểm tra khả năng chịu cắt của cốt đai:
qdb = 0.8 * Ra * n * fd / u = 0.8 * 23 * 2 * 0.283 /20 = 0.52 KN/cm
Qdb =
Q = Qmax = 173.31 KN < Qdb nên cốt đai đủ khả năng chịu lực
( Khơng cần tính cốt xiên)
V.4.2 TÍNH THÉP CỘT
V.4.2.1Tính thép cho cột tại vị trí trục 4(600x600)
Quan điểm tính tốn thép.
Đối với cột, ta chỉ lấy kết quả tổ hợp nội lực ở tiết diện hai đầu cột.
Do khung tính toán là khung không gian nên ta tính cốt thép cột theo cả 2 phương X và Y. Ở mỗi phương, ta chọn ra 3 cặp nội lực sau ứng với từng cột
Nmax, Mtư;
M+max, Ntư;
M-max. Ntư.
Dùng cặp Nmax, Mtư (cặp nội lực nguy hiểm nhất) để tính toán cốt thép, sau đó bố trí cốt thép cho tiết diện và kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện đó với 2 cặp nội lực còn lại.
Đặc điểm tính toán là cứ 4 tầng thay đổi tiết diện 1 lần và 2 tầng ta tính thép 1 lần, lấy nội lực lớn nhất ở tầng dưới cùng trong 2 tầng đó tính toán và bố trí cốt thép cho cả 2 tầng.
Lập bảng tính excel cho 4 cột C4, C14 , C34 , C53 sẽ cho ra kết quả tính thép của cột theo 2 phương X và Y
P.tử
Tải
P(t)
M3(t.m)
M2(t.m)
V2(t)
V3(t)
b(cm)
h(cm)
aX(cm)
aY(cm)
mgtX(%)
mgtY(%)
FaX(cm2)
mX(%)
Dm(%)
FaY(cm2)
mY(%)
Dm(%)
C53_TẦNG 9
COMB9
-12.72
1.695
-9.212
3.97
-5.32
50
50
4
4
0.4
0.49
4.6
0.4
OK!
5.63
0.49
OK!
C53_TẦNG 8
COMB9
-40.07
1.877
-9.153
3.6
-5.14
50
50
4
4
0.4
0.4
4.6
0.4
OK!
4.6
0.4
OK!
C53_TẦNG 7
COMB9
-67.53
1.909
-9.387
3.97
-5.3
50
50
4
4
0.4
0.4
4.6
0.4
OK!
4.6
0.4
OK!
C53_TẦNG 6
COMB9
-94.94
1.725
-8.589
3.96
-5.02
50
50
4
4
0.4
0.4
4.6
0.4
OK!
4.6
0.4
OK!
C53_TẦNG 5
COMB9
-123.14
2.017
-10.319
4.83
-6.03
55
55
4
4
0.4
0.4
5.61
0.4
OK!
5.61
0.4
OK!
C53_TẦNG 4
COMB9
-151.45
1.912
-9.931
4.7
-5.64
55
55
4
4
0.4
0.4
5.61
0.4
OK!
5.61
0.4
OK!
C53_TẦNG 3
COMB9
-179.58
1.85
-9.805
4.66
-5.59
55
55
4
4
0.8
0.8
11.22
0.8
OK!
11.22
0.8
OK!
C53_TẦNG 2
COMB9
-207.45
1.608
-9.005
4.2
-5.26
55
55
4
4
0.8
0.8
11.22
0.8
OK!
11.22
0.8
OK!
C53_TẦNG 1
COMB9
-235.9
1.398
-7.677
4.25
-5.16
60
60
4
4
0.8
0.8
13.44
0.8
OK!
13.44
0.8
OK!
C53_TRỆT
COMB9
-270.92
0.92
-4.992
2.25
-1.76
60
60
4
4
0.8
0.8
13.44
0.8
OK!
13.44
0.8
OK!
P.tử
Tải
P(t)
M3(t.m)
M2(t.m)
V2(t)
V3(t)
b(cm)
h(cm)
aX(cm)
aY(cm)
mgtX(%)
mgtY(%)
FaX(cm2)
mX(%)
Dm(%)
FaY(cm2)
mY(%)
Dm(%)
C34_TẦNG 9
COMB1
-23.46
3.436
-3.11
5.58
-2.28
50
50
4
4
0.4
0.4
4.6
0.4
OK!
4.6
0.4
OK!
C34_TẦNG 8
COMB1
-69.45
2.585
-3.79
4.27
-3.14
50
50
4
4
0.4
0.4
4.6
0.4
OK!
4.6
0.4
OK!
C34_TẦNG 7
COMB1
-114.98
2.48
-3.632
4.66
-3.18
50
50
4
4
0.4
0.4
4.6
0.4
OK!
4.6
0.4
OK!
C34_TẦNG 6
COMB1
-160.28
1.985
-3.116
4.49
-3.14
50
50
4
4
0.8
0.8
9.2
0.8
OK!
9.2
0.8
OK!
C34_TẦNG 5
COMB1
-205.35
2.124
-3.696
5.38
-3.79
55
55
4
4
0.8
0.8
11.22
0.8
OK!
11.22
0.8
OK!
C34_TẦNG 4
COMB1
-249.9
1.806
-3.414
5.13
-3.65
55
55
4
4
0.8
0.8
11.22
0.8
OK!
11.22
0.8
OK!
C34_TẦNG 3
COMB3
-243.44
1.516
0.872
4.98
-3.75
55
55
4
4
0.8
0.8
11.22
0.8
OK!
11.22
0.8
OK!
C34_TẦNG 2
COMB6
-332.84
8.063
-2.308
4.45
-3.36
55
55
4
4
0.85
0.52
11.9
0.85
OK!
7.36
0.52
OK!
C34_TẦNG 1
COMB3
-317.13
0.969
-0.701
4.16
-4.79
60
60
4
4
0.8
0.8
13.44
0.8
OK!
13.44
0.8
OK!
C34_TRỆT
COMB6
-422.49
8.92
-1.47
2.2
-2.35
60
60
4
4
1.09
0.77
18.25
1.09
OK!
12.95
0.77
OK!
P.tử
Tải
P(t)
M3(t.m)
M2(t.m)
V2(t)
V3(t)
b(cm)
h(cm)
aX(cm)
aY(cm)
mgtX(%)
mgtY(%)
FaX(cm2)
mX(%)
Dm(%)
FaY(cm2)
mY(%)
Dm(%)
C14_TẦNG 9
COMB8
-14.58
2.711
10.136
4.09
5.43
40
40
4
4
0.4
1.3
5.13
0.4
OK!
7.37
1.3
OK!
C14_TẦNG 8
COMB8
-45.53
1.759
10.634
3.05
5.96
40
40
4
4
0.4
0.77
2.88
0.4
OK!
5.55
0.77
OK!
C14_TẦNG 7
COMB8
-76.09
1.631
10.672
3.22
5.91
40
40
4
4
0.4
0.57
2.88
0.4
OK!
4.12
0.57
OK!
C14_TẦNG 6
COMB8
-106.16
1.263
9.56
3.02
5.48
40
40
4
4
0.8
0.8
5.76
0.8
OK!
5.76
0.8
OK!
C14_TẦNG 5
COMB8
-136.61
1.341
12.407
3.94
7.1
45
45
4
4
0.8
0.8
7.38
0.8
OK!
7.38
0.8
OK!
C14_TẦNG 4
COMB8
-166.99
1.08
11.777
3.66
6.51
45
45
4
4
0.8
0.8
7.38
0.8
OK!
7.38
0.8
OK!
C14_TẦNG 3
COMB8
-196.98
0.846
11.921
3.51
6.58
45
45
4
4
0.4
1.18
3.69
0.4
OK!
10.85
1.18
OK!
C14_TẦNG 2
COMB8
-226.52
0.762
10.381
3.04
5.93
45
45
4
4
0.62
1.67
5.76
0.62
OK!
15.37
1.67
OK!
C14_TẦNG 1
COMB8
-256.3
0.077
14.146
-3.06
7.58
50
50
4
4
0.4
1.16
4.6
0.4
OK!
13.29
1.16
OK!
C14_TRỆT
COMB8
-286.5
0.792
5.441
-1.31
2.54
50
50
4
4
0.67
1.02
7.65
0.67
OK!
11.74
1.02
OK!
P.tử
Tải
P(t)
M3(t.m)
M2(t.m)
V2(t)
V3(t)
b(cm)
h(cm)
aX(cm)
aY(cm)
mgtX(%)
mgtY(%)
FaX(cm2)
mX(%)
Dm(%)
FaY(cm2)
mY(%)
Dm(%)
C4_TRỆT
COMB5
-10.62
-0.387
6.452
0.52
-1.47
40
40
4
4
0.4
0.75
2.88
0.4
OK!
5.42
0.75
OK!
Dưới đây là kết quả chọn thép cho cột C53, C14 , C34 , C4P.tử
mX(%)
FaX Tính(cm2)
FaX Chọn(cm2)
ÞChọn
mX(%)
mY(%)
FaY Tính(cm2)
FaY Chọn(cm2)
ÞChọn
mY(%)
C53_TẦNG 9
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.49
5.63
6.28
2þ20
0.55
C53_TẦNG 8
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
C53_TẦNG 7
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
C53_TẦNG 6
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
C53_TẦNG 5
0.4
5.61
7.6
2þ22
0.54
0.4
5.61
7.6
2þ22
0.54
C53_TẦNG 4
0.4
5.61
7.6
2þ22
0.54
0.4
5.61
7.6
2þ22
0.54
C53_TẦNG 3
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
C53_TẦNG 2
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
C53_TẦNG 1
0.8
13.44
15.22
4þ22
0.91
0.8
13.44
15.22
4þ22
0.91
C53_TRỆT
0.8
13.44
15.22
4þ22
0.91
0.8
13.44
15.22
4þ22
0.91
P.tử
mX(%)
FaX Tính(cm2)
FaX Chọn(cm2)
ÞChọn
mX(%)
mY(%)
FaY Tính(cm2)
FaY Chọn(cm2)
ÞChọn
mY(%)
C34_TẦNG 9
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
C34_TẦNG 8
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
C34_TẦNG 7
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.55
C34_TẦNG 6
0.8
9.2
11.4
3þ22
0.99
0.8
9.2
11.4
3þ22
0.99
C34_TẦNG 5
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
C34_TẦNG 4
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
C34_TẦNG 3
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
0.8
11.22
11.4
3þ22
0.81
C34_TẦNG 2
0.85
11.9
15.2
4þ22
1.08
0.52
7.36
11.4
3þ22
0.81
C34_TẦNG 1
0.8
13.44
15.2
4þ22
0.90
0.8
13.44
15.2
4þ22
0.90
C34_TRỆT
1.09
18.25
19
5þ22
1.13
0.77
12.95
15.2
4þ22
0.90
P.tử
mX(%)
FaX Tính(cm2)
FaX Chọn(cm2)
ÞChọn
mX(%)
mY(%)
FaY Tính(cm2)
FaY Chọn(cm2)
ÞChọn
mY(%)
C14_TẦNG 9
0.4
5.13
7.6
2þ22
1.1
1.3
7.37
7.6
2þ22
1.1
C14_TẦNG 8
0.4
2.88
6.28
2þ20
0.9
0.77
5.55
7.6
2þ22
1.1
C14_TẦNG 7
0.4
2.88
6.28
2þ20
0.9
0.57
4.12
7.6
2þ22
1.1
C14_TẦNG 6
0.8
5.76
7.6
2þ22
1.1
0.8
5.76
7.6
2þ22
1.1
C14_TẦNG 5
0.8
7.38
11.4
3þ22
1.2
0.8
7.38
7.6
2þ22
0.8
C14_TẦNG 4
0.8
7.38
11.4
3þ22
1.6
0.8
7.38
7.6
2þ22
0.8
C14_TẦNG 3
0.4
3.69
6.28
2þ20
0.9
1.18
10.85
11.4
3þ22
1.2
C14_TẦNG 2
0.62
5.76
7.6
2þ22
1.1
1.67
15.37
15.2
4þ22
1.6
C14_TẦNG 1
0.4
4.6
6.28
2þ20
0.5
1.16
13.29
15.2
4þ22
1.2
C14_TRỆT
0.67
7.65
11.4
3þ22
1.0
1.02
11.74
11.4
3þ22
0.9
P.tử
mX(%)
FaX Tính(cm2)
FaX Chọn(cm2)
ÞChọn
mX(%)
mY(%)
FaY Tính(cm2)
FaY Chọn(cm2)
ÞChọn
mY(%)
C4_TRỆT
0.4
2.88
6.28
2þ20
0.9
0.75
5.42
6.28
2þ20
0.9
KẾT QUẢ CHỌN THÉP CHO KHUNG TRỤC 4
CỘT C14
CỘT C53
CỘT C34
CỘT C4
Phần tử
Thép chọn
Phần tử
Thép chọn
Phần tử
Thép chọn
Phần tử
Thép chọn
Fax
Fay
Fax
Fay
Fax
Fay
Fax
Fay
TẦNG 8-9
2þ22
2þ22
TẦNG 8-9
2þ20
2þ20
TẦNG 8-9
2þ20
2þ20
TRỆT - 1
2þ20
2þ20
TẦNG 6-7
2þ22
2þ22
TẦNG 6-7
2þ22
2þ22
TẦNG 6-7
3þ22
3þ22
TẦNG 4-5
2þ22
2þ22
TẦNG 4-5
2þ22
2þ22
TẦNG 4-5
3þ22
3þ22
TẦNG 2-3
2þ22
4þ22
TẦNG 2-3
3þ22
3þ22
TẦNG 2-3
4þ22
4þ22
TRỆT - 1
3þ22
4þ22
TRỆT - 1
4þ22
4þ22
TRỆT - 1
5þ22
4þ22
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- chuong 5 khung khong gian truc 4.doc