Tính khung trục E

CHƯƠNG 5 : TÍNH KHUNG TRỤC E Hình 5.1 Khung trục E. Vật liệu Dầm dùng bê tông mac250(M250) : Rn = 110 (kG/cm2); Rk = 8.8 (kG/cm2). Cột dùng bê tông mac300(M300) : Rn = 130 (kG/cm2); Rk = 10 (kG/cm2). Thép đai loại CI : Ra = 1600 (kG/cm2). Thép dọc loại CII : Ra = 2600 (kG/cm2). Tính toán cột Nội lực Từ các kết quả tổ hợp nội lực xuất ra từ Etabs, ta tính thép bằng Excel cho tất cả các trường hợp sau và so sánh để tìm ra Famax để bố trí cho tất cả các tiết diện tương ứng. Tổ hợp nội lực cho khung không gian cần xét đến các trường hợp sau : Mxmax, My và Ntư. Mymax, Mxtư và Ntư. Nmax, Mytư và Mxtư. Cột trong khung không gian bố trí cốt thép đối xứng do đó khi tổ hợp chỉ cần tìm Mxmax, Mymax, là những moment lớn nhất về giá trị tuyệt đối mà không cần xét đến dấu của chúng. Để an toàn và đơn giản ta đi tính toán với tất cả các tổ hợp và tìm ra cốt thép lớn nhất để bố trí. Ở đây ta tính cốt thép đối xứng và vì tính khung không gian nên cốt thép trong cột theo chu vi. Tính toán cốt thép Tính cốt thép dọc Ở đây ta tính toán cốt thép dọc cho cột theo phương pháp gần đúng của Thầy GS.Nguyễn Đình Cống được nêu trong tài liệu Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép_Nhà xuất bản xây dựng-2006. Phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép. Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy.Điều kiện để áp dụng phương pháp này là : ,cốt thép được đặt theo chu vi. Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay.Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính được hệ số ηx, ηy.Moment đã gia tăng Mx1, My1. Mx1 = ηx. Mx ; My1 = ηy. My Trong đó : . η _ hệ số kể đến ảnh hưởng do hiện tượng uốn dọc và từ biến, khi λ ≤ 8, η = 1. khi λ > 8, η = . Nth_ lực dọc tới hạn, Nth = . N_lực dọc tính toán. . S_hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm eo . Khi eo < 0.05h, lấy S = 0.84 Khi eo > 5h, lấy S = 0.122 Khi 0.05h ≤ eo ≤ 5h, lấy S = . Kdh _ hệ số kể đến tác dụng dài hạn của tải trọng, không tách riêng Mdh, Ndh với M, N nên lấy Kdh = 2. Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1 , My1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương x hoặc y ).Điều kiện và ký hiệu theo bảng sau : Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện Ký hiệu h = Cx; b = Cy M1 = Mx1 ; M2 = My1 ea = eax + 0.2eay h = Cy; b = Cx M1 = My1 ; M2 = Mx1 ea = eay + 0.2eax Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a, tính ho = h – a; Z = h - 2a. Tiến hành tính toán với trường hợp đặt cốt thép đối xứng : x1 = Hệ số chuyển đổi mo. Khi x1 ≤ ho thì Khi x1 > ho thì mo = 0.4 Tính moment tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra lệch tâm phẳng) : Với kết cấu tĩnh định, độ lệch tâm ban đầu : eo = e1 + ea Trong đó : . e1 _ độ lệch tâm do moment, e1 = . ea _ độ lệch tâm ngẫu nhiên do sai lệch kích thước khi thi công và do cường độ bê tông không đồng nhất. . eax ,eay _ độ lệch tâm ngẫu nhiên, eax = max; eay = max. Tính e_khoảng cách từ điểm đặt lực đến cốt thép chịu kéo xa nhất. Tính độ mảnh theo hai phương ; λy ; λ = max (λx; λy) Trong đó : . lo _ chiều dài tính toán của cột, lo = ψ.l . ψ _ hệ số phụ thuộc vào liên kết của hai đầu cột, lấy ψ = 0.7 . h _ chiều cao cột. Dựa vào độ lệch tâm eo và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán. Trường hợp 1.Nén lệch tâm rất bé khi tính toán gần như nén đúng tâm. Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm γe : Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét đúng tâm : Khi λ ≤ 14 lấy φ = 1; khi 14< λ < 104 lấy φ theo công thức : φ = 1.028 – 0.0000288 λ2 - 0.0016 λ Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast : Cốt thép được chọn đặt đều theo chu vi. Trường hợp 2.Nén lệch tâm bé khi đồng thời x1 > αoho. Với mức độ gần đúng có thể tính chiều cao vùng nén x theo công thức gần đúng sau : Diện tích cốt thép toàn bộ Ast , tính theo công thức : Công thức trên được viết lại từ công thức này chỉ để tính cốt thép đặt tại một phía.Còn công thức đã viết lại tính cốt thép toàn bộ.Hệ số k < 0.5 là để xét đến vấn đề trên.Quy định k = 0.4 Trường hợp 3.Nén lệch tâm lớn khi đồng thời x1 ≤ αoho. Diện tích cốt thép toàn bộ Ast , tính theo công thức : Công thức trên được viết lại từ công thức này chỉ để tính cốt thép đặt tại một phía.Còn công thức đã viết lại tính cốt thép toàn bộ.Hệ số k < 0.5 là để xét đến vấn đề trên.Quy định k = 0.4 Sau khi tính được giá trị Fa , Fa’ cần tính lại hàm lượng cốt thép và so sánh với hàm lượng đã giả thiết μgt .Nếu không có sai biệt quá lớn (Δμ = ≤ 5% ) thì chấp nhận kết quả tính được, ngược lại cần giả thiết lại hàm lượng cốt thép dọc μgt và tính toán lại cho đến khi sai biệt không còn đáng kể. Do có đến 9 trường hợp tải nên ở đây ta chỉ thể hiện các trường hợp tải được chọn để tính toán, các trường hợp tải còn lại sẽ được thể hiện trong phần phụ lục. Bảng 5.1 Xác định các mô hình tính toán_cột C2( C27 trong Etabs ) Tầng Tổ hợp Mặt cắt N (kG) My (kGm) Mx (kGm) Cx (cm) Cy (cm) N (kG) M1 (kGm) M2 (kGm) Sân thượng COMB7 0 -69037 10082 -14161 40 40 69037 14161 10082 Tầng9 COMB7 0 -104346 8961 -12408 40 40 104346 12408 8961 Tầng8 COMB7 0 -140599 11172 -16242 45 45 140599 16242 11172 Tầng7 COMB7 0 -177445 10981 -15977 45 45 177445 15977 10981 Tầng6 COMB7 0 -214053 9799 -14276 45 45 214053 14276 9799 Tầng5 COMB7 0 -251643 11640 -17895 50 50 251643 17895 11640 Tầng4 COMB7 0 -289695 11781 -18138 50 50 289695 18138 11781 Tầng3 COMB7 0 -327457 9215 -14639 50 50 327457 14639 9215 Tầng2 COMB7 0 -366590 13830 -21312 60 60 366590 21312 13830 Tầng1 COMB7 0 -405998 7645 -19494 60 60 405998 19494 7645 Trệt COMB7 0 -450391 4003 -23137 60 60 450391 23137 4003 Hầm COMB7 0 -505822 1950 -14094 60 60 505822 14094 1950 Bảng 5.2 Xác định các mô hình tính toán_cột C3( C28 trong Etabs ) Tầng Tổ hợp Mặt cắt N (kG) My (kGm) Mx (kGm) Cx (cm) Cy (cm) N (kG) M1 (kGm) M2 (kGm) Sân thượng COMB2 0 -86986 -1382 3752 35 35 86986 3752 1382 Tầng9 COMB9 0 -160357 -3217 81 35 35 160357 3217 81 Tầng8 COMB7 0 -234046 -2115 -7658 50 50 234046 7658 2115 Tầng7 COMB7 0 -305206 -2057 -8230 50 50 305206 8230 2057 Tầng6 COMB7 0 -377568 -1512 -6587 50 50 377568 6587 1512 Tầng5 COMB7 0 -451736 -2605 -12227 60 60 451736 12227 2605 Tầng4 COMB7 0 -525582 -2274 -12722 60 60 525582 12722 2274 Tầng3 COMB7 0 -600257 -1180 -11027 60 60 600257 11027 1180 Tầng2 COMB7 0 -676519 -1904 -18768 75 75 676519 18768 1904 Tầng1 COMB7 0 -753626 -88 -16696 75 75 753626 16696 88 Trệt COMB7 0 -837996 1976 -17488 75 75 837996 17488 1976 Hầm COMB7 0 -936606 2579 -22181 75 75 936606 22181 2579 Bảng 5.3 Xác định các mô hình tính toán_cột C5( C29 trong Etabs ) Tầng Tổ hợp Mặt cắt N (kG) My (kGm) Mx (kGm) Cx (cm) Cy (cm) N (kG) M1 (kGm) M2 (kGm) Sân thượng COMB9 0 -19363 -15125 17879 55 45 19363 15125 17879 Tầng9 COMB9 0 -59565 -11969 15857 55 45 59565 15857 11969 Tầng8 COMB9 0 -99920 -17219 -17238 60 45 99920 17219 17238 Tầng7 COMB9 0 -139906 -16637 -16629 60 45 139906 16637 16629 Tầng6 COMB9 0 -180043 -15385 -14493 60 45 180043 15385 14493 Tầng5 COMB6 0 -236952 -21139 -6645 70 45 236952 21139 6645 Tầng4 COMB6 0 -282229 -21196 -5265 70 45 282229 21196 5265 Tầng3 COMB6 0 -328318 -19689 -3306 70 45 328318 19689 3306 Tầng2 COMB6 0 -375885 -22802 -2687 85 45 375885 22802 2687 Tầng1 COMB6 0 -424578 -19090 -1527 85 45 424578 19090 1527 Trệt COMB6 0 -474884 -20293 -663 85 45 474884 20293 663 Hầm COMB8 0 -554574 -6578 9591 85 45 554574 6578 9591 Bảng 5.4 Tính toán thép cột C2( C27 trong Etabs ) Tầng Tổ hợp Mặt cắt N (kG) M1 (kGm) M2 (kGm) b (cm) h (cm) ho (cm) l (cm) Z (cm) x1 (cm) mo M (kGm) ea (cm) e1 (cm) eo (cm) e (cm) ε Lệch tâm Fa (cm2) Sân thượng COMB7 0 69037 14161 10082 40 40 36 350 32 13.3 0.8 22012 1.6 31.9 33.5 49.5 0.9 lớn 41.7 Tầng9 COMB7 0 104346 12408 8961 40 40 36 350 32 20.1 0.7 18372 1.6 17.6 19.2 35.2 0.5 lớn 29.0 Tầng8 COMB7 0 140599 16242 11172 45 45 41 350 37 24.0 0.6 23484 1.8 16.7 18.5 37.0 0.5 bé 25.4 Tầng7 COMB7 0 177445 15977 10981 45 45 41 350 37 30.3 0.6 22084 1.8 12.4 14.2 32.7 0.3 bé 38.9 Tầng6 COMB7 0 214053 14276 9799 45 45 41 350 37 36.6 0.5 18828 1.8 8.8 10.6 29.1 0.3 rấtbé 52.3 Tầng5 COMB7 0 251643 17895 11640 50 50 46 350 42 38.7 0.5 23657 2 9.4 11.4 32.4 0.2 rấtbé 48.2 Tầng4 COMB7 0 289695 18138 11781 50 50 46 350 42 44.6 0.4 23071 2 8.0 10.0 31.0 0.2 rấtbé 55.1 Tầng3 COMB7 0 327457 14639 9215 50 50 46 350 42 50.4 0.4 18325 2 5.6 7.6 28.6 0.2 rấtbé 51.3 Tầng2 COMB7 0 366590 21312 13830 60 60 56 350 52 47.0 0.5 28178 2.4 7.7 10.1 36.1 0.2 rấtbé 23.3 Tầng1 COMB7 0 405998 19494 7645 60 60 56 350 52 52.1 0.4 22875 2.4 5.6 8.0 34.0 0.1 rấtbé 25.6 Trệt COMB7 0 450391 23137 4003 60 60 56 400 52 57.7 0.4 24738 2.4 5.5 7.9 33.9 0.1 rấtbé 47.7 Hầm COMB7 0 505822 14094 1950 60 60 56 300 52 64.8 0.4 14873 2.4 2.9 5.3 31.3 0.1 rấtbé 52.1 Bảng 5.5 Tính toán thép cột C3( C28 trong Etabs ) Tầng Tổ hợp Mặt cắt N (kG) M1 (kGm) M2 (kGm) b (cm) h (cm) ho (cm) l (cm) Z (cm) x1 (cm) mo M (kGm) ea (cm) e1 (cm) eo (cm) e (cm) ε Lệch tâm Fa (cm2) Sân thượng COMB2 0 86986 3752 1382 35 35 31 350 27 19.1 0.6 4623 1.4 5.3 6.7 20.2 0.2 rấtbé -8.4 Tầng9 COMB9 0 160357 3217 81 35 35 31 350 27 35.2 0.4 3249 1.4 2.0 3.4 16.9 0.1 rấtbé 14.5 Tầng8 COMB7 0 234046 7658 2115 50 50 46 350 42 36.0 0.5 8779 2.0 3.8 5.8 26.8 0.1 rấtbé -12.7 Tầng7 COMB7 0 305206 8230 2057 50 50 46 350 42 47.0 0.4 9053 2.0 3.0 5.0 26.0 0.1 rấtbé 17.9 Tầng6 COMB7 0 377568 6587 1512 50 50 46 350 42 58.1 0.4 7192 2.0 1.9 3.9 24.9 0.1 rấtbé 45.0 Tầng5 COMB7 0 451736 12227 2605 60 60 56 350 52 57.9 0.4 13269 2.4 2.9 5.3 31.3 0.1 rấtbé 26.2 Tầng4 COMB7 0 525582 12722 2274 60 60 56 350 52 67.4 0.4 13632 2.4 2.6 5.0 31.0 0.1 rấtbé 58.4 Tầng3 COMB7 0 600257 11027 1180 60 60 56 350 52 77.0 0.4 11499 2.4 1.9 4.3 30.3 0.1 rấtbé 87.2 Tầng2 COMB7 0 676519 18768 1904 75 75 71 350 67 69.4 0.4 19556 3.0 2.9 5.9 39.4 0.1 rấtbé 19.3 Tầng1 COMB7 0 753626 16696 88 75 75 71 350 67 77.3 0.4 16731 3.0 2.2 5.2 38.7 0.1 rấtbé 49.0 Trệt COMB7 0 837996 17488 1976 75 75 71 400 67 85.9 0.4 18279 3.0 2.2 5.2 38.7 0.1 rấtbé 87.2 Hầm COMB7 0 936606 22181 2579 75 75 71 300 67 96.1 0.4 23213 3.0 2.5 5.5 39.0 0.1 rấtbé 135.7 Bảng 5.6 Tính toán thép cột C5( C29 trong Etabs ) Tầng Tổ hợp Mặt cắt N (kG) M1 (kGm) M2 (kGm) b (cm) h (cm) ho (cm) l (cm) Z (cm) x1 (cm) mo M (kGm) ea (cm) e1 (cm) eo (cm) e (cm) ε Lệch tâm Fa (cm2) Sân thượng COMB9 0 19363 15125 17879 55 45 41 374 37 2.7 1.0 29174 1.9 151 153 171 3.7 lớn 66.1 Tầng9 COMB9 0 59565 15857 11969 45 55 51 401 47 10.2 0.9 28733 2.1 48.2 50.4 73.9 1.0 lớn 34.1 Tầng8 COMB9 0 99920 17219 17238 60 45 41 428 37 12.8 0.8 27724 1.9 27.7 29.6 48.1 0.7 lớn 35.2 Tầng7 COMB9 0 139906 16637 16629 60 45 41 455 37 17.9 0.7 25835 1.9 18.5 20.4 38.9 0.5 lớn 24.8 Tầng6 COMB9 0 180043 15385 14493 60 45 41 482 37 23.1 0.7 22584 1.9 12.5 14.4 32.9 0.4 lớn 16.3 Tầng5 COMB6 0 236952 21139 6645 70 45 41 500 37 26.0 0.6 23783 2.0 10.0 12.0 30.5 0.3 rấtbé 36.1 Tầng4 COMB6 0 282229 21196 5265 70 45 41 527 37 31.0 0.5 23044 2.0 8.2 10.1 28.6 0.2 rấtbé 35.3 Tầng3 COMB6 0 328318 19689 3306 70 45 41 554 37 36.1 0.5 20693 2.0 6.3 8.3 26.8 0.2 rấtbé 36.6 Tầng2 COMB6 0 375885 22802 2687 85 45 41 581 37 34.0 0.5 23516 2.1 6.3 8.3 26.8 0.2 rấtbé 31.3 Tầng1 COMB6 0 424578 19090 1527 85 45 41 608 37 38.4 0.4 19444 2.1 4.6 6.6 25.1 0.2 rấtbé 34.0 Trệt COMB6 0 474884 20293 663 85 45 41 635 37 43.0 0.4 20434 2.1 4.3 6.4 24.9 0.2 rấtbé 57.5 Hầm COMB8 0 554574 6578 9591 85 45 41 668 37 50.2 0.4 8609 2.1 1.6 3.6 22.1 0.1 rấtbé 59.8 Bảng 5.7 Chọn thép cột khung trục E. Cột Tầng Tiết diện Hàm lượng b (cm) h (cm) (cm2) Ф (mm) (cm2) µ (%) C2 (C27) Sân thượng 40 40 41.7 12Ф22 45.6 2.61 Tầng 9 40 40 29.0 8Ф22 30.4 1.81 Tầng 8 45 45 25.4 8Ф22 30.4 1.26 Tầng 7 45 45 38.9 10Ф22 38.1 1.92 Tầng 6 45 45 52.3 14Ф22 53.2 2.58 Tầng 5 50 50 48.2 14Ф22 53.2 1.93 Tầng 4 50 50 55.1 14Ф22 53.2 2.21 Tầng 3 50 50 51.3 14Ф22 53.2 2.05 Tầng 2 60 60 23.3 10Ф20 31.4 0.65 Tầng 1 60 60 25.6 10Ф20 31.4 0.71 Trệt 60 60 47.7 16Ф20 50.3 1.33 Hầm 60 60 52.1 18Ф20 56.55 1.45 C3 (C28) Sân thượng 35 35 14.5 8Ф18 20.36 1.18 Tầng 9 35 35 14.5 8Ф18 20.36 1.18 Tầng 8 50 50 17.9 6Ф22 22.8 0.72 Tầng 7 50 50 17.9 6Ф22 22.8 0.72 Tầng 6 50 50 45.0 12Ф22 45.6 1.80 Tầng 5 60 60 26.2 8Ф25 39.3 0.73 Tầng 4 60 60 58.4 12Ф25 59 1.62 Tầng 3 60 60 87.2 18Ф25 88.3 2.42 Tầng 2 75 75 49.0 10Ф28 61.6 0.87 Tầng 1 75 75 49.0 10Ф28 61.6 0.87 Trệt 75 75 87.2 14Ф28 86.2 1.55 Hầm 75 75 135.7 22Ф28 135.4 2.41 C5 (C29) Sân thượng 45 55 66.1 14Ф25 68.7 2.67 Tầng 9 45 55 34.1 8Ф25 39.3 1.38 Tầng 8 45 60 35.2 14Ф18 37.7 1.30 Tầng 7 45 60 24.8 10Ф18 25.13 0.92 Tầng 6 45 60 16.3 8Ф18 20.8 0.60 Tầng 5 45 70 36.1 14Ф18 37.7 1.15 Tầng 4 45 70 35.3 14Ф18 37.7 1.12 Tầng 3 45 70 36.6 14Ф18 37.7 1.16 Tầng 2 45 85 31.3 8Ф25 39.3 0.82 Tầng 1 45 85 34.0 8Ф25 39.3 0.89 Trệt 45 85 57.5 12Ф25 58.9 1.50 Hầm 45 85 59.8 12Ф25 58.9 1.56 Tính cốt đai Cốt đai cột được đặt theo cấu tạo cần thỏa mãn những điều kiện sau : Đường kính cốt đai Фđ ≥ , với _đường kính cốt dọc lớn nhất. Bước đai uđ ≤ , với _đường kính cốt dọc nhỏ nhất. Chọn Фđ = 8(mm) , uđ = 200 (mm). Đối với đoạn nối thép Lnối (35Ф) : Bước đai uđ ≤ Chọn Фđ = 8(mm) , uđ = 100 (mm). Tính toán dầm Nội lực Tổ hợp nội lực cho dầm cần xét đến các trường hợp sau : _moment dương lớn nhất tại tiết diện giữa nhịp. _moment âm lớn nhất tại tiết diện gối (hai đầu dầm tiếp giáp với cột). _lực cắt lớn nhất. Đối với dầm ta chỉ cần tìm các nội lực nguy hiểm nhất để phục vụ cho việc tính toán cốt thép qua biểu đồ bao moment. Với khung trục E, ta xét các dầm trục 1-2, trục 2-3, trục 3-4 (đối với tầng hầm và tầng trệt) tương ứng với dầm trục B-D, trục D-H, trục H-I trong Etabs. Hình 5.2 Biểu đồ Bao moment khung trục E. Hình 5.3 Biểu đồ Bao lực cắt khung trục E. Tính toán cốt thép Tính cốt thép dọc Tính cốt thép nhịp (moment dương ở nhịp) Đúng ra cần tính thép tại nhịp theo tiết diện chữ T nhưng để đơn giản và an toàn ta bỏ qua phần tham gia chịu lực của bản sàn mà tính theo tiết diện chữ nhật (bxh). Chọn a = 50 (mm) => ho = h - a Các công thức tính toán như sau : A = + Kiểm tra điều kiện : A=0.412 + Diện tích cốt thép : Fa= + Hàm lượng cốt thép trong bê tông được xác định như sau : . .Theo TCVN quy định = 0.15% và . Tính cốt thép gối (moment âm ở gối) Tính toán thép tại gối theo tiết diện chữ nhật (bxh). Chọn a = 70 (mm) => ho = h - a Các công thức tính toán như sau : A = + Kiểm tra điều kiện : A=0.412 + Diện tích cốt thép : Fa= + Hàm lượng cốt thép trong bê tông được xác định như sau : . .Theo TCVN quy định = 0.15% và . Thép dầm khung trục E được tính toán thể hiện dưới dạng bảng sau. Tầng Dầm Tiết diện Tổ hợp Mặt cắt M (KG.m/m) b (cm) h (cm) ho (cm) A α Fat (cm2/m) Fac(cm2/m) μ (%) f Fa Hầm B-D Nhịp BAOMAX 3.65 25203 30 60 55 0.252 0.296 20.69 2f25+2f28 22.1 1.3 Gối trái BAOMIN 0.4 23938 30 60 53 0.258 0.305 20.49 2f25+2f28 22.1 1.4 Gối phải BAOMIN 3.15 27084.67 30 60 53 0.292 0.355 23.9 2f25+3f28 28.3 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 27206.4 30 60 55 0.273 0.326 22.72 4f28 24.6 1.5 Gối trái BAOMIN 0.4 30727.57 30 60 53 0.332 0.420 28.22 2f25+3f28 28.3 1.8 Gối phải BAOMIN 3.9 28208.36 30 60 53 0.304 0.374 25.19 3f25+2f28 27.1 1.7 H-I Gối trái BAOMIN 0.2 10469.37 30 60 53 0.113 0.120 8.08 2f28 12.08 0.6 Gối phải BAOMIN 2.5 10821 30 60 53 0.117 0.125 8.37 2f28 12.08 0.6 Trệt B-D Nhịp BAOMAX 3.65 20303.35 30 60 55 0.203 0.230 16.04 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 23235.07 30 60 53 0.251 0.294 19.77 2f25+2f28 22.1 1.4 Gối phải BAOMIN 3.15 26971.14 30 60 53 0.291 0.353 23.77 3f25+2f28 27.1 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 19465.03 30 60 55 0.195 0.219 15.29 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 29642.38 30 60 53 0.320 0.400 26.88 3f25+2f28 27.1 1.7 Gối phải BAOMIN 3.9 25213.52 30 60 53 0.272 0.325 21.84 2f25+2f28 22.1 1.4 H-I Gối trái BAOMIN 0.2 11818.81 30 60 53 0.128 0.137 9.21 2f28 12.08 0.6 Gối phải BAOMIN 2.5 10543.48 30 60 53 0.114 0.121 8.14 2f28 12.08 0.6 Tầng1 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 18799.37 30 60 55 0.188 0.211 14.69 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 25132.8 30 60 53 0.271 0.323 21.76 2f25+2f28 22.1 1.4 Gối phải BAOMIN 3.15 27717.79 30 60 53 0.299 0.366 24.62 4f25+2f28 32.0 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18402.16 30 60 55 0.184 0.205 14.34 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 32925.34 30 60 53 0.355 0.462 31.07 4f25+2f28 32.0 2.0 Gối phải BAOMIN 3.9 24645.15 30 60 53 0.266 0.316 21.24 2f25+2f28 22.1 1.4 Tầng2 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 18900.49 30 60 55 0.189 0.212 14.78 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 25367.49 30 60 53 0.274 0.327 22.01 2f25+2f28 22.1 1.4 Gối phải BAOMIN 3.15 28908.78 30 60 53 0.312 0.387 26.01 4f25+2f28 32.0 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18456.13 30 60 55 0.185 0.206 14.39 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 33595.77 30 60 53 0.362 0.476 31.98 4f25+2f28 32.0 2.0 Gối phải BAOMIN 3.9 25367.79 30 60 53 0.274 0.327 22.01 2f25+2f28 22.1 1.4 Tầng3 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 19089.93 30 60 55 0.191 0.214 14.95 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 26114.22 30 60 53 0.282 0.339 22.82 4f28 24.6 1.6 Gối phải BAOMIN 3.15 30506.85 30 60 53 0.329 0.415 27.94 4f25+2f28 32.5 1.8 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18725.73 30 60 55 0.188 0.210 14.63 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 35285.35 30 60 53 0.381 0.511 34.4 4f25+2f28 32.5 2.2 Gối phải BAOMIN 3.9 24802.89 30 60 53 0.268 0.318 21.4 2f25+2f28 22.1 1.4 Tầng4 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 19024.88 30 60 55 0.191 0.213 14.89 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 26741 30 60 53 0.289 0.350 23.52 4f28 24.6 1.6 Gối phải BAOMIN 3.15 30272.59 30 60 53 0.327 0.411 27.65 4f25+2f28 32.5 1.8 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18538.76 30 60 55 0.186 0.207 14.46 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 35010.78 30 60 53 0.378 0.505 34 4f25+2f28 32.5 2.2 Gối phải BAOMIN 3.9 25317.91 30 60 53 0.273 0.326 21.96 2f25+2f28 22.1 1.4 Tầng5 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 19253.64 30 60 55 0.193 0.216 15.1 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 24886.5 30 60 53 0.269 0.320 21.49 2f25+2f28 22.1 1.4 Gối phải BAOMIN 3.15 29695.13 30 60 53 0.320 0.401 26.95 4f25+2f28 32.5 1.7 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18761.26 30 60 55 0.188 0.210 14.66 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 34112.3 30 60 53 0.368 0.486 32.71 4f25+2f28 32.5 2.1 Gối phải BAOMIN 3.9 24011.38 30 60 53 0.259 0.306 20.57 2f25+2f28 22.1 1.3 Tầng6 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 19740.68 30 60 55 0.198 0.223 15.53 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 23488.61 30 60 53 0.253 0.298 20.03 2f25+2f28 22.1 1.3 Gối phải BAOMIN 3.15 29573.29 30 60 53 0.319 0.398 26.8 4f25+2f28 32.5 1.7 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 19069.51 30 60 55 0.191 0.214 14.93 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 33763.24 30 60 53 0.364 0.479 32.22 4f25+2f28 32.5 2.1 Gối phải BAOMIN 3.9 22629 30 60 53 0.244 0.285 19.15 2f25+2f28 22.1 1.3 Tầng7 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 19642.29 30 60 55 0.197 0.221 15.44 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 24174.61 30 60 53 0.261 0.308 20.74 2f25+2f28 22.1 1.3 Gối phải BAOMIN 3.15 28611.7 30 60 53 0.309 0.381 25.66 4f25+2f28 32.0 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18823.28 30 60 55 0.189 0.211 14.71 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 32736.16 30 60 53 0.353 0.458 30.81 4f25+2f28 32.0 2.0 Gối phải BAOMIN 3.9 22985.03 30 60 53 0.248 0.290 19.51 2f25+2f28 22.1 1.3 Tầng8 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 20075.1 30 60 55 0.201 0.227 15.83 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 21774.62 30 60 53 0.235 0.272 18.29 3f28 18.5 1.2 Gối phải BAOMIN 3.15 27479.23 30 60 53 0.296 0.362 24.35 2f25+3f28 28.3 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 18987.1 30 60 55 0.190 0.213 14.86 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 30976.27 30 60 53 0.334 0.424 28.53 2f25+3f28 28.3 1.8 Gối phải BAOMIN 3.9 22284.42 30 60 53 0.240 0.279 18.8 2f25+2f28 22.1 1.4 Tầng9 B-D Nhịp BAOMAX 3.65 21208 30 60 55 0.213 0.242 16.87 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 19746.36 30 60 53 0.213 0.242 16.31 1f25+2f28 17.23 1.2 Gối phải BAOMIN 3.15 26909.52 30 60 53 0.290 0.352 23.7 2f25+3f28 28.3 1.6 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 19325.6 30 60 55 0.194 0.217 15.16 1f25+2f28 17.23 1.1 Gối trái BAOMIN 0.4 30021.28 30 60 53 0.324 0.407 27.34 2f25+3f28 28.3 1.8 Gối phải BAOMIN 3.9 22080.31 30 60 53 0.238 0.276 18.59 2f25+2f28 22.1 1.3 Sân thượng B-D Nhịp BAOMAX 3.65 11496.27 30 60 55 0.115 0.123 8.56 2f25 9.8 0.6 Gối trái BAOMIN 0.4 9093 30 60 53 0.098 0.103 6.96 2f28 9.8 0.6 Gối phải BAOMIN 3.15 13983.21 30 60 53 0.151 0.164 11.06 3f28 18.5 1.2 D-H Nhịp BAOMAX 3.75 12188.05 30 60 55 0.122 0.131 9.12 2f25 9.8 0.6 Gối trái BAOMIN 0.4 15473 30 60 53 0.167 0.184 12.37 3f28 18.5 1.2 Gối phải BAOMIN 3.9 11571.88 30 60 53 0.125 0.134 9 2f28 9.8 0.6 Tính cốt thép đai Để an toàn và đơn giản, ta chỉ cần chọn mặt cắt có Qmax để tính toán và bố trí cho tất cả các mặt cắt còn lại. Kiểm tra điều kiện hạn chế : 0,6.Rk.b.h0 = 0.6x8.8x30x55 = 8712 (kG) < Qmax = 23921.7 (kG) 0,6.Rk.b.h0 ≤ Q ≤ 0,35.Rn.b.h0 =0.35x110x30x55 = 63525 (kG) => Cần tính cốt đai. − Thép cốt đai chọn thép CI : Ra=2000 (kG/cm2);Rađ=0.8xRa=1600 (kG/cm2). Theo cấu tạo chọn đai f8(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2). Lực cốt đai phải chịu : = 89.57 (kG/cm2) Khoảng cách tính toán của cốt đai : Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai : Khoảng cách theo cấu tạo của cốt đai : Vì h > 45 (cm) nên Vậy ta chọn : Đoạn gần gối tựa (1/4L) dùng đai f8a150. Đoạn giữa nhịp (1/2L) dùng đai f8a200. Lực cốt đai f8a15cm,(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2).có khả năng chịu : Kiểm tra : Qđb === 26183.2 (kG) > Q = 23921.7 (kG). =>Vậy bê tông và cốt đai đã tính đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần tính cốt xiên. Tính cốt treo Tại vị trí các dầm phụ và dầm cong xôn kê lên dầm chính cần phải bố trí cốt treo để chịu lực cắt. Lực tập trung tại vị trí này bằng bước nhảy của biểu đồ bao lực cắt tại vị trí này. Cốt treo dạng cốt đai Để an toàn ta chỉ tính toán với lực tập trung lớn nhất và bố trí thép cho các vị trí tương tự.Lực tập trung này có giá trị bằng F = 6117.5 (kG) Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai , diện tích cốt treo cần thiết : = 3.8 (cm2). Thép cốt treo chọn thép CI : Ra=2000 (kG/cm2);Rađ=0.8xRa=1600 (kG/cm2). Dùng đai f8,(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2) thì số lượng cốt đai cần thiết là : 4 đai. Đặt mỗi bên dầm 2 đai . Khoảng cách giữa các cốt đai a = 5 (cm). Cốt treo dạng cốt vai bò Để an toàn ta chỉ tính toán với lực tập trung lớn nhất và bố trí thép cho các vị trí tương tự.Lực tập trung này có giá trị bằng F = 19846.2 (kG) Khoảng cách không đủ để bố trí cốt đai vì vậy ta bố trí cốt vai bò. Diện tích cốt treo cần thiết : = 5.5 (cm2). Thép cốt vai bò là thép CII : Rđ = 0.8x2600 = 2080 (kG/cm2). Chọn 2f20 (Fa = 6.2 cm2 ) để bố trí. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm chịu uốn xoắn Cấu kiện chịu moment xoắn cần được tính toán kiểm tra khả năng chịu lực theo tiết diện vênh trong không gian với các giả thiết : Bỏ qua sự chịu lực của bê tông vùng kéo. Vùng nén được quy ước là phẳng và chéo với trục dọc của cấu kiện, ứng suất trong bê tông vùng nén xem là phân bố đều và đạt đến cường độ tính toán của nó. ứng suất trong cốt dọc và cốt đai cắt qua vùng kéo của tiết diện lấy bằng cường độ tính toán của nó. ứng suất trong cốt dọc chịu nén lấy bằng cường độ tính toán của nó. Cấu kiện chịu uốn xoắn chịu đồng thời các nội lực M, Mx, Q.Việc tính toán có kể đồng thời 3 nội lực đó khá phức tạp và cũng chưa hoàn hảo.Vì vậy đối với cấu kiện chịu uốn xoắn cần kiểm tra theo hai sơ đồ : Sơ đồ 1 : do tác dụng đồng thời của moment uốn M và moment xoắn Mx, vùng nén của tiết diện vênh sẽ nằm về phía vùng nén do M. Sơ đồ 2 : do tác dụng đồng thời của lực cắt Q và moment xoắn Mx, vùng nén của tiết diện vênh sẽ theo mép tiết diện song song với phương tác dụng của Q. Tại các vị trí dầm phụ kê lên dầm chính sẽ xuất hiện một giá trị moment gây xoắn cho các dầm chính.Vì tính khung không gian nên ta cần kiểm tra với giá trị moment xoắn lớn nhất Mx = 5333.5 (kG.m), M = 14690.4 (kG.m), Q = 6686.62 (kG) Kiêm tra theo sơ đồ 1 Mọi cấu kiện chịu moment xoắn cần thỏa mãn điều kiện hạn chế sau (nhằm hạn chế bề rộng khe nứt ) : Mx ≤ 0.1Rn b2 h. Mx = 5333.5 (kG.m) ≤ 0.1x130x302x60 = 702 000 (kG.m) Tính các hệ số : = 107.3 (kG/cm2) ; v = = = 2.75 = = 1.23x10-5 với Fa1 = 2f25+2f28 (22.134 cm2),Fa’1 = 2f28 (12.316 cm2) = 3.2x10-5 Nếu md1 < m01 : k = md1/ m01 Nếu md1 > 3m01 : lấy md1 = 3m01, k = md1/ m01 Nếu m01 < md1 < 3m01: k = 1. Tính : k = = 0.38 == -2.6 (cm) Nếu x1 ≤ αoho : = 150 (cm) Kiểm tra : Mx = 5333.5 (kG.m) ≤ =194742.7(kG.m) (thỏa) Nếu x1 ≤ αoho : cần tăng kích thước tiết diện hoặc mac bê tông. Kiểm tra theo sơ đồ 2 Mọi cấu kiện chịu moment xoắn cần thỏa mãn điều kiện hạn chế sau (nhằm hạn chế bề rộng khe nứt ) : Q ≤ ko.Rn .b.. Q = 6686.62 (kG) ≤ 0.35x130x30x552= 4129125 (kG) Tính các hệ số : = 107.3 (kG/cm2) ; v = = = 2.75 = 2.5x10-5 với Fa2 = Fa’2 = 2f28+1f12 (13.447 cm2). = 1.42x10-5 Nếu md2 < m02 : k = md2/ m02 Nếu md2 > 3m02 : lấy md2 = 3m02, k = md2/ m02 Nếu m02 < md2 < 3m02: k = 1. Tính : k = 1 = 0 Nếu x2 ≤ αoho : lấy C02 = 2b+h Kiểm tra : Mx = 5333.5 (kG.m) ≤ =66025.2(kG.m) (thỏa) Nếu x1 ≤ αoho : cần tăng kích thước tiết diện hoặc mac bê tông. Vậy : tiết diện đã bố trí thép đủ khả năng chịu được moment xoắn Cấu tạo và bố trí cốt thép Đối với cột Đường kính cốt dọc chịu lực Ф ≥ 12mm, khoảng cách các thanh cốt thép không quá 400mm.Khoảng hở giữa các cốt dọc không nhỏ hơn 50mm. Trong cấu kiện chịu nén, cốt đai phải giữ được ổn định cho cốt dọc, để khi bị nén sẽ không phình ra theo phương bất kì nào.ít nhất là cứ cách 1 thanh cốt dọc sẽ có 1 thanh đặt vào góc uốn của cốt đai.khi cạnh tiết diện không quá 400mm và mỗi cạnh không có quá 4 thanh cốt dọc thì chỉ dùng một cốt đai bao quanh toàn bộ cốt dọc. Các nút khung, các nút liên kết cột và dầm, vách là những vị trí có nội lực tập trung lớn cần đặt thêm cốt đai gia cường.các cốt đai này đảm bảo sự liên kết của cột và dầm chống lại sự gia tăng lực cắt 1 cách đột ngột tại nút và tăng cường sự bền vững của nút chống lại những nội lực xuất hiện trong tiết diện. Trong trường hợp không tính toán có thể dùng nối buộc với chiều dài đoạn nối bằng 2 lần chiều dài neo tối thiểu cho trường hợp không có động đất. Khi tiết diện cột trên và cột dưới chênh nhau không lớn lắm (tgα ≤ 1/6) thì cốt dọc của cột không cần cắt, ngược lại (tgα > 1/6) cần phải cắt và được neo theo tiêu chuẩn neo thép 35Ф. Đối với dầm Trong phạm vi nút khung từ điểm cách mép trên đến điểm cách mép dưới của dầm 1 khoảng l1= max , phải bố trí cốt đai dày hơn.khoảng cách đai trong vùng này uđ ≤ . Nên sử dụng cốt đai kín cho cả cột và dầm. Trong phạm vi chiều dài 3hd của dầm kể từ mép cột phải đặt cốt đai dày hơn khu vực giữa dầm.Khoảng cách giữa các cốt đai không lớn hơn giá trị tính toán theo yêu cầu chịu lực cắt nhưng đồng thời phải ≤ 0.25hd và không > 8Фd.Trong mọi trường hợp khoảng cách này cũng không quá 150mm.