Tính cốt thép treo

VII.3/ TÍNH CỐT THÉP TREO : Ghi chú : Đúng ra là ta phải tính cốt treo cho mọi dầm chính ,nhưng vì khối lượng công việc rất nhiều ta chỉ chọn ra 1 dầm chính đặc trưng để tính toán sau đó ta bố trí cho mọi dầm . - Tính tải trọng tác dụng lên dầm phụ : + Tỉnh tải : Nhịp BC : gtđ =0,5 gs L1= 0,5 480 4,1625 = 999 KG/m; · Nhịp CD : gtđ = 0,5gs.L1 (1+ ) = = 0,5 480 4,1625(1+ ) = 1190,5 KG/m; · Do trọng lượng bản thân của dầm : gdp = 1,125000,350,6 = 577,5 KG/m ; + Họat tải : · Nhịp BC : qtđ = 0,5 qsL1 =0,5360 4,1625 = 749,5 KG/m; · Nhịp CD : qtđ = 0,5qs.L1.(1+) = =0,5 3604,1625 (1 + ) = 893 KG/m; + Tải trọng tính tóan tòan phần : · Nhịp BC : q = 999 + 577,5 +749,5 = 2326 KG/m ; · Nhịp CD : q = 1190,5 + 577,5 + 893 = 2661 KG/m ; Ở chổ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính.Lực tập trung do dầm phụ truyền cho dầm chính là : P1 = G + P ; Trong đó : G : Lực tập trung do tỉnh tải ; G = GBC + GCD ; GBC = (gtđBC + gdpBC). = (999 + 577,5) = 6227 KG; GCD = (gtđCD+ gdpCD).=(1190,5+577,5) =9105 KG; Þ G = 6227 +9105 = 15332 KG ; P : Lực tập trung do họat tải : P = PBC + PCD ; PBC = qBC . = 749,5 = 2960,5 KG; PCD = qCD. = 893 = 4599 KG; Þ P = 2960,5 + 4599 = 7559,5 KG ; Þ P1 = G + P = 15332 + 7559,5 = 22891,5 KG ; Cốt treo được đặt dưới dạng các cốt đai diện tích cần thiết là : F tr = = = 8,17 cm2 ; Dùng đai f8 , hai nhánh thì số lượng đai cần thiết là : Þ N = = = 8 Chọn 8 đai , đặt mỗi bên mép dầm phụ 4 đai , trong đọan : h1 = hdc - hdp = 80 – 60 = 20 cm , khoảng cách giửa các đai là 5 cm ; VIII/ NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP VÁCH CỨNG : 1/ Nội lực trong vách cứng Các vách cứng và vách lõi thang máy được chia nhỏ thành nhiều phần tử Shell 4 nút. Các phần tử SHELL này liên kết với nhau bởi các nút và được SAP2000 phân tích nội lực. Kết quả nội lực trong các phần tử Shell F11 , F22 ,F12 M11 , M22 , M12 tại 4 nút của tấm Shell. Do vách cứng (Shell) thuộc dạng chịu lực kéo nén moment uốn ngoài mặt phẳng rất nhỏ nên các thành phần M11 , M22 , M12 được bỏ qua . Các tầm Shell làm việc kéo nén là chủ yếu nên thành phần F11 và F22 là quan trọng nhất nên cốt ngang trong vách được ấy theo cấu tạo.Thành phần V12 và V23 gây ứng suất cắt trong phần tử Shell, được dùng để kiểm tra các cốt ngang. Như vậy, thành phần nội lực quan trọng để tính toán vách là F22 và momen do lệch tâm của lực F22 của các Shell trên một mặt cắt ngang đang xét để tính thép. Lực F22 được SAP2000 xuất ra với đơn vị là T/m, từ F22. ta tính được các ứng suất nén tại các nút phần tử Shell trong từng trường hợp tải trọng (50 trường hợp) từ đó ta tổ hợp tính F22 lớn nhất xuất hiện tại các nút của tấm Shell ứng với các trường hợp tổ hợp tải trọng. 2/Tính thép cho vách cứng: Theo nguyên tắc : thành phần nội lực F11 ,MLT1 tính thép cho phương trục1(phương ngang) thành phần F22 ,MLT2 tính cho phương trục 2 (phương thẳng đứng) nhưng ở đây F22 lớn hơn rất nhiều so với F11 (F22 10F11) do đó ta chỉ tính cho phương trục 2 phương còn lại lấy theo cấu tạo Như vậy các tấm Shell vách được tính toán như ứng suất chịu kéo nén lệch tâm tiết diện chữ nhật và được bố trí thép theo nguyên tắc sau (theo TCXD 198:1997) · Chiều dày của vách t >150cm · Toàn bộ ứng suất kéo do cốt thép chịu (bêtông chỉ đóng vai trò bao che) · Ứng suất nén do bêtông và thép chịu (nếu ứng suất nén vượt quá Rn của bêtông). · Diện tích cốt thép chịu kéo tính được thỏa mãn: · Hàm lượng thép chịu nén và thép dọc cấu tạo phải thuộc: · Cốt thép ngang đặt theo cấu tạo với mtính ³ 0,25%. · Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc chịu lực phải thỏa mãn: a £ 200 nếu b £300 ( b: bề dày vách) a £ (2/3)b nếu b>300 cốt thép chọn có đường kính > 10mm · Độ cứng cũng như kích thước hình học của vách cứng phải không đổi từ móng tới mái Ở các đầu mút của vách cứng , khoảng cách giữa thanh cốt dọc phải giảm xuống một nửa trên đoạn có chiều dài bằng 1/10 chiều dài vách cứng . · Các thanh cốt dọc đặt ở đầu mút vách cứng phải được buộc với các khung cốt thép ngang. Khoảng cách giữa các khung cốt thép ngang không được lớn hơn bề dày vách cứng . · Đối với các vách cứng có lỗ cửa, lanh tô được bố trí théo theo tiêu chuẩn kháng chấn với các qui định về cấu tạo như sau : Cốt dọc chịu kéo và cốt dọc chịu nén At .Ad ³ 0,0015.t.h’ Cốt giá cấu tạo trong dầm lanh tô: Ar ³ 0,0025.t.s ; (bước đai s £ h’/4) Cốt xiên : AX ³ 0,0015t.h’ Trong đó : t: bề dày vách h’: chiều cao lanh tô cửa S: bước cốt đai Toàn bộ kết quả về nội lực, tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép cho các phần tử vách cứng được in trong phần phụ lục. Cách tính thép cho vách cứng :(TÍNH THEO CẤU KIỆN CHỊU NÉN LỆCH TÂM) Đầu tiên ta sẽ tính Fa , Fan như cấu kiện NLT tiết diện chữ nhật ,sau đó bố trí và kiểm tra lại.Trong đó Lực dọc N=tổng các giá trị F22 tại các nút trên cùng một mặt cắt ngang đang xét (sau khi tổ hợp) Momen M=tổng các momen do các lực F22 lệch tâm gây ra đối với trọng tâm vách cứng. Do cột cứ 3 tầng được thay đổi tiết diện nên để đơn giản trong tính toán ta sẽ tính thép vách cứng tại vị trí cao trình cột thay đổi tiết diện tức tính và bố trí thép vách cho 3 tầng một lần. KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP VÁCH BẰNG EXECL VỊ TRÍ TÍNH N M b h lo Fa=Fa' FaMin Nhận xét mtt Chọn thép cho 70%của 2 mép vách Chọn thép cho 50%của giữa vách (T) (Tm) (cm) (cm) (cm) (cm2) (cm2) (%) Tầng Hầm -6822.5 355 40 1030 252 89,8 82.0 hợp lý F20a200 F14a200 Tầng Trệt -5398.9 185.1 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F14a200 F12a200 Tầng 2 -5205.1 202.6 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F14a200 F12a200 Tầng 5 -4601.1 168.6 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Tầng 8 -3991.3 148.8 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Tầng 11 -3361.2 98.13 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Tầng 14 -2564.5 -839 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Tầng 17 -1962.3 -531.2 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Tầng 20 -1446.4 117.8 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Tầng 23 -973.21 -188.4 40 1030 252 82.0 82.0 cấu tạo F12a200 F12a200 Cách bố trí và kiểm tra thép cho vách cứng : Từ kết quả tính thép trên ta được Fa = Fan ,sau đó ta lấy 70%Fa bố trí cho khoảng từ mép đến 0.1h và (40 ¸ 50)%Fa cho đoạn giữa vách và rải theo chu vi vách. Sau khi bố trí thép như trên ta sẽ kiểm tra theo công thức xác định bằng thực nghiệm như sau : Gọi fx , fy là diện tích cốt thép cho mỗi cạnh (có thể có nhiều lớp). Tínhcác giá trị : n = ax = ay = d =  ; l = 0.5 -d ; a1 = ; Nth = ; h = ; · Nếu a1 £ 2d thì kiểm tra : Neoh £ Rnbh2[0.5 a1(1- a1)+( a1-d)(1-a1-d)+2axl] ; · Nếu a1 > 2d và a1< agh thì kiểm tra : Neoh £ Rnbh2[2l(ax - ay) + nl] ; + Nếu a1 > 2d và a1 >agh khi đó tính : n1= agh + ( agh-d) m1= 0.125 + 0.5lay + lax + nếu tính : c1 = 0.5(ao-d) với ao là agh của bê tông (tra bảng phụ thuộc vào mac BT) Kiểm tra : Neoh £ Rnbh2[m1 +c1(n1 – n)]; + nếu tính : n2 =0.8 + 2(ay+a1) ; c2 = Kiểm tra : Neoh £ Rnbh2(n2 – n)c2 ; Trong đó agh =f(d) tra bảng sau : d 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 agh 0.53 0.52 0.51 0.5 0.49 0.48 0.46 ¨ Cụ thể ta lấy giá trị tại tầng hầm để kiểm tra : Với phần tính thép bằng EXCEL ta có : N = 6822,47 T ; M = 355 Tm Ndh = 1946,68 T ; Mdh = 65,29 Tm Kdh = 1,28 ; S = 0,84 ; Nth = 9,5 1010 ;h = 1 ; e0 = 46,4 cm . Với cách bố trí thép như trên ta có : fx = 62,83 cm2 ; fy = 44,85 cm2 ; Ra = 3600 Kg/ cm2 ; Rn = 155 Kg/ cm2  Tính các giá trị : n === 1,068 ax === 0,0354 ay == = 0,025 d =  = = 0,00485 Þ agh = 0,53 (tra bảng trên) ; l = 0,5 -d = 0,5 – 0,00485 = 0,495 ; a1 == = 1,016; Ta có a1= 1,016 > agh = 0,53 thì kiểm tra : Tính : n1= agh + ( agh-d)= 0,53 + (0,53-0,00485) = 0,556 m1= 0.125 + 0.5lay + lax = = 0,125 + 0,5´0,495´0,025 + 0,495´0,0354 = 0,1487 Vì = = 0,045 < = = 0,267 nên ta kiểm tra theo điều kiện sau : n2 =0.8 + 2(ay+a1) = 0,8 + 2(0,025 + 1,016) = 2,882 ; c2 = = = 0,064 ; Neoh £ Rnbh2(n2 – n)c2 ; Û 6822,47´46,4´1 £ 155´40´10302(2,882 -1,068)0,064´10-3 Û 316562,608 £ 763630,73 (thoả điều kiện) ; Vậy cốt thép bố trí như trên đủ khả năng chịu lực.