Tính toán hệ khung phẳng trục 2

CHƯƠNG V TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG TRỤC 2 Sơ đồ kết cấu khung trục 2 Tải trọng tác dụng lên khung Tải trọng đứng Tĩnh tải: BẢNG TÍNH TRỌNG LƯỢNG SÀN Tầng Đặc điểm TPCT TTTC(kg/m2) HSVT TTTT(kg/m2) 1-2 Sàn chống thấm Gạch ceramic 20 1.2 473.9 Vữa lót 54 1.2 Lớp chống thấm 18 1.2 Bản BTCT 250 1.1 Vữa trát 30 1.2 Trần thạch cao 50 1.05 Sàn không chống thấm Gạch ceramic 20 1.2 452.3 Vữa lót 54 1.2 Bản BTCT 250 1.1 Vữa trát 30 1.2 Trần thạch cao 50 1.05 3-10 Sàn không chống thấm Gạch ceramic 20 1.2 452.3 Vữa lót 54 1.2 Bản BTCT 250 1.1 Vữa trát 30 1.2 Trần thạch cao 50 1.05 Mái Sàn chống thấm Gạch ceramic 20 1.2 473.9 Vữa lót 54 1.2 Lớp chống thấm 18 1.2 Bản BTCT 250 1.1 Vữa trát 30 1.2 Trần thạch cao 50 1.05 BẢNG TÍNH TRỌNG LƯỢNG TƯỜNG QUY ĐỔI Tầng Số hiệu ô bản l2 l1 ht lt g n gt (m) (m) (m) (m) (kg/m2) (kg/m2) 1 S8 6 3.5 2.85 4.6 180 1.3 146.0829 S11 6 3.5 2.85 6.5 180 1.3 206.4214 S'11 6 3.5 2.85 4.8 180 1.3 152.4343 2 S8 6 3.5 2.55 4.6 180 1.3 130.7057 S11 6 3.5 2.55 6.5 180 1.3 184.6929 S'11 6 3.5 2.55 4.8 180 1.3 136.3886 3-10 S1 6 1.5 2.85 1.3 180 1.3 96.33 S3 6.5 4 2.85 3.8 180 1.3 97.47 S4 6 4 2.85 9.2 180 1.3 255.645 S7 6.5 3.5 2.85 3.3 180 1.3 96.73714 S11 6.5 4.3 2.85 4.3 180 1.3 102.6 S12 6 4.3 2.85 4.1 180 1.3 105.9802 Hoạt tải: BẢNG TÍNH HOẠT TẢI SÀN Tầng Kí hiệu ô sàn Ptc npi Ptt (kg/m2) Hệ số độ tin cậy (kg/m2) 1-2 Vệ sinh 150 1.3 195 Hành lang 300 1.2 360 Bếp 150 1.3 195 3-10 Phòng ngủ 150 1.3 195 Phòng khách 150 1.3 195 Bếp 150 1.3 195 Ban công 200 1.2 240 Hành lang 300 1.2 360 Mái Sân thượng 150 1.3 195 Xác định tải trọng đứng truyền vào dầm khung: Tĩnh tải: - Tuỳ theo kích thước ô sàn mà phân tải trọng vào dầm khung theo hình thang hoặc tam giác. - Trọng lượng tường xây trên dầm: DẦM bt(m) ht(m) n (kg/m3) gt(kg/m) DẦM KHUNG 0.23 2.3 1.1 1800 1047.42 DẦM DỌC 0.23 2.5 1.1 1800 1138.5 0.13 2.6 1.1 1800 669.24 0.13 2.5 1.1 1800 643.5 - Trọng lượng bản thân dầm: DẦM bd(m) hd(m) hs(m) h(m) n (kg/m3) gt(kg/m) 25x50 0.25 0.5 0.1 0.4 1.1 2500 275 20x40 0.2 0.4 0.1 0.3 1.1 2500 165 30x40 0.3 0.4 0.1 0.3 1.1 2500 247.5 30x70 0.3 0.7 0.1 0.6 1.1 2500 495 Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng mái: SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM KHUNG TẦNG MÁI Diện tích truyền tải từ các ô sàn truyền vào nút. Ô bản Hình chữ nhật Hình thang Nút l1(m) l2(m) Fcn(m2) l1(m) l2(m) h(m) Fht(m2) Consol 2_D 2_C' 2_C 2_B' S1 1.15 3 3.45 3.45 3.45 S3 1.25 3.25 2 4.5 4.5 4.5 S4 1 3 2 4 4 4 S7 1.25 3.25 1.75 3.94 3.94 3.94 S8 1 3 1.75 3.5 3.5 3.5 S11 1.25 3.25 2.15 4.84 4.84 9.68 S12 1 3 2.15 4.3 4.3 8.6 Ftổng(m2) 3.45 11.95 15.94 16.58 18.28 Tải phân bố tam giác: + Nhịp D-C’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác do 2 ô sàn S3, S4 truyền vào. Do ô sàn S3, S4 truyền vào: + Nhịp C’-C: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác do 2 ô sàn S7, S8 truyền vào. Do ô sàn S7, S8 truyền vào: + Nhịp C-B’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác do 2 ô sàn S11, S12 truyền vào. Do ô sàn S11, S12 truyền vào: Tải tập trung: + Đầu consol: + Nút 2-D: + Nút 2-C’: + Nút 2-C: + Nút 2-B’: Tải trọng truyền vào dầm khung tầng mái: TẢI TRỌNG TRUYỀN VÀO DẦM KHUNG TẦNG MÁI Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng 3-10: SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM KHUNG TẦNG 3-10 Tải phân bố đều: Tải trọng tường phân bố trên nhịp D-C và B-A . Tải phân bố tam giác: + Nhịp D-C’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác. Do ô sàn S3 truyền vào: Do ô sàn S4 truyền vào: + Nhịp C’-C: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác. Do ô sàn S7 truyền vào: Do ô sàn S8 truyền vào: + Nhịp C-B’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác. Do ô sàn S11 truyền vào: Do ô sàn S12 truyền vào: Tải tập trung: + Đầu consol: = + Nút 2-D: + Nút 2-C’: + Nút 2-C: + Nút 2-B’: Tải trọng truyền vào dầm khung tầng 3-10: TẢI TRỌNG TRUYỀN VÀO DẦM KHUNG TẦNG 3-10 - Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng 1-2: SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM KHUNG TẦNG 1-2 Tải phân bố đều: Tải trọng tường phân bố trên toàn dầm. Tải phân bố tam giác + Nhịp D-C’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng hình tam giác. Do ô sàn S4 truyền vào: + Nhịp C’-C: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác do 2 ô sàn S7, S8 truyền vào. Do ô sàn S7 truyền vào: Do ô sàn S8 truyền vào: + Nhịp C-B’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác do 2 ô sàn S11, S12 truyền vào. Do ô sàn S11 truyền vào: Do ô sàn S12 truyền vào: + Nhịp B’-B: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác do 2 ô sàn S11’, S12 truyền vào. Do ô sàn S11’ truyền vào: Do ô sàn S12 truyền vào: + Nhịp B-A’: + Nhịp A’-A: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng 2 hình tam giác. Do ô sàn S3, S4 truyền vào: Tải tập trung : + Nút 2-D: + Nút 2-C’: + Nút 2-C: + Nút 2-B’: + Nút 2-B: + Nút 2-A’: + Nút 2-A: Tải trọng truyền vào dầm khung tầng 1-2: TẢI TRỌNG TRUYỀN VÀO DẦM KHUNG TẦNG 1-2 Hoạt tải: Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng mái: Giống tĩnh tải. Tải phân bố: + Nhịp D-C’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng hình tam giác. Do ô sàn S3, S4 truyền vào: + Nhịp C’-C: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S7, S8 truyền vào: + Nhịp C-B’: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S11, S12 truyền vào: Tải tập trung: + Consol: + Nút 2-D: + Nút 2-C’: + Nút 2-C: + Nút 2-B’: - Tải trọng truyền vào dầm khung tầng mái: TẢI TRỌNG TRUYỀN VÀO DẦM KHUNG TẦNG MÁI - Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng 3-10: Giống tĩnh tải. Tải phân bố : + Nhịp D-C’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng hình tam giác. Do ô sàn S3, S4 truyền vào: + Nhịp C’-C: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S7, S8 truyền vào: + Nhịp C-B’: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S11, S12 truyền vào: Tải tập trung: + Consol: + Nút 2-D: + Nút 2-C’: + Nút 2-C: + Nút 2-B’: - Tải trọng truyền vào dầm khung tầng 3-10: TẢI TRỌNG TRUYỀN VÀO DẦM KHUNG TẦNG 3-10 Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng 1-2: Giống tĩnh tải. Tải phân bố : + Nhịp D-C’: Tải trọng tác dụng vào dầm khung có dạng hình tam giác. Do ô sàn S4 truyền vào: + Nhịp C’-C: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S7, S8 truyền vào: + Nhịp C-B’: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S11, S12 truyền vào: + Nhịp B’-B: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S11’, S12 truyền vào: + Nhịp B-A’: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. + Nhịp A’-A: Tải trọng tác dụng vào dầm ngang có dạng hình tam giác. Do ô sàn S3, S4 truyền vào: Tải tập trung: + Nút 2-D: + Nút 2-C’: + Nút 2-C: + Nút 2-B’: + Nút 2-B: + Nút 2-A’: + Nút 2-A: - Tải trọng truyền vào dầm khung tầng 1-2: TẢI TRỌNG TRUYỀN VÀO DẦM KHUNG TẦNG 1-2 BẢNG TỔNG HỢP TẢI PHÂN BỐ ĐỀU TÁC DỤNG VÀO KHUNG Tầng Tĩnh tải(kg/m) Nhịp D-C' C'-C C-B' 3-10 1047 1047 1-2 1047 1047 1047 BẢNG TỔNG HỢP TẢI TAM GIÁC TÁC DỤNG VÀO KHUNG Tầng Tĩnh tải(kg/m) Hoạt tải(kg/m) Nhịp Nhịp D-C' C'-C C-B' D-C' C'-C C-B' Mái 1896 1659 2038 780 683 839 3-10 2515 1752 2393 780 683 839 1-2 905 1839 2389 720 971 1193 B'-B B-A' A'-A B'-B B-A' A'-A 2319 1839 1809 839 971 1440 BẢNG TỔNG HỢP TẢI TẬP TRUNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG Tầng Tĩnh tải(kg) Hoạt tải(kg) Nút Nút Consol 2-D 2-C' 2-C 2-B' Consol 2-D 2-C' 2-C 2-B' Mái 2130 7382 8585 9576 9694 673 2330 3108 3233 3565 3-10 1729 15375 12258 16058 18320 540 2198 3108 3233 3565 1-2 6050 10417 10728 14556 1440 3541 4682 4363 2-A 2-A' 2-B 2-A 2-A' 2-B 12679 8752 10571 3060 5161 3811 Tải trọng gió - Công trình có chiều cao H = 32m < 40m nên bỏ qua phần gió động. - Gió tĩnh: Áp lực gió tính toán: Trong đó: - W0 = 125 (kg/m2): áp lực gió tiêu chuẩn (vùng III ). - k : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo chiều cao ứng với từng loại địa hình. - C : Hệ số khí động : Gió đẩy C = +0.8 . Gió hút C = -0.6 - n : Hệ số vượt tải: n = 1,2. Tải trọng gió tác dụng lên cột phân bố trên một đơn vị chiều dài. L:bước của khung. BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ Tầng Bề rộng đón gió Hệ số tin cậy w0 Cao độ đón gió k Hệ số khí động C TT Gió tính toán L(m) (kg/m2) (m) Đón Khuất Đón Khuất 10 6.25 1.2 125 29.7 1.217 0.8 -0.6 912.75 -684.6 9 6.25 1.2 125 26.7 1.19 0.8 -0.6 892.5 -669.4 8 6.25 1.2 125 23.7 1.163 0.8 -0.6 872.25 -654.2 7 6.25 1.2 125 20.7 1.136 0.8 -0.6 852 -639 6 6.25 1.2 125 17.7 1.107 0.8 -0.6 830.25 -622.7 5 6.25 1.2 125 14.7 1.077 0.8 -0.6 807.75 -605.8 4 6.25 1.2 125 11.7 1.047 0.8 -0.6 785.25 -588.9 3 6.25 1.2 125 8.7 0.969 0.8 -0.6 726.75 -545.1 2 6.25 1.2 125 5.7 0.897 0.8 -0.6 672.75 -504.6 1 6.25 1.2 125 3 0.8 0.8 -0.6 600 -450 Chọn kích thước tiết diện dầm Kích thước tiết diện dầm Dầm Ngang: - Nhịp 7.5m: hd = ld = = ( ) mm Þ chọn hd = 70 cm bd = ()hd = ()70 = () cm Þ chọn bd = 30 cm - Nhịp 8.6 m: hd = ld = = () mm Þ chọn hd = 70 cm bd = ()hd = ()70 = ()cm Þ chọn bd = 30 cm Dầm consol: Þ chọn hd = 40 cm, bd = 30 cm Dầm phụ: hd = 40 cm, bd = 20 cm Kích thước tiết diện cột Với: : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng gió. Sơ đồ truyền tải vào nút cột 2-D: Tầng mái: MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO NÚT CỘT - Tĩnh tải: - Hoạt tải: Tầng 3-10: MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO NÚT CỘT - Tĩnh tải: - Hoạt tải: Tầng 1-2: MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO NÚT CỘT - Tĩnh tải: - Hoạt tải: BẢNG CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC 2-D Cột CỘT TRỤC 2-D Tầng NS Nd Nt NP N K FC Chọn (bxh) FCchọn (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (cm2) (cm ) (cm2) 10 14540 4664 0 5983 25187 1.3 251.87 30x30 900 9 17257 4466 11044 4486 62440 1.3 624.4 30x30 900 8 17257 4466 11044 4486 99693 1.3 996.93 30x40 1200 7 17257 4466 11044 4486 136946 1.3 1369.5 30x40 1200 6 17257 4466 11044 4486 174199 1.3 1742 40x50 2000 5 17257 4466 11044 4486 211452 1.3 2114.5 40x50 2000 4 17257 4466 11044 4486 248705 1.3 2487.1 50x60 3000 3 17257 4466 11044 4486 285958 1.3 2859.6 50x60 3000 2 17257 4466 11044 4486 323211 1.3 3232.1 50x70 3500 1 5343 2723 7514 4253 343044 1.3 3430.4 50x70 3500 Hầm 5343 2723 7514 4253 362877 1.3 3628.8 50x70 3500 Sơ đồ truyền tải vào nút cột 2-C: MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO NÚT CỘT Tầng mái: - Tĩnh tải: - Hoạt tải: Tầng 3-10: - Tĩnh tải: - Hoạt tải: Tầng 1-2: - Tĩnh tải: - Hoạt tải: BẢNG CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC 2-C Cột CỘT TRỤC 2-C Tầng NS Nd Nt NP N K FC Chọn FCchọn (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (cm2) bxh(cm) (cm2) 10 23843 7250 9811 40904 1.3 409.04 30x40 1200 9 26728 7250 9435 9811 94128 1.3 941.28 30x40 1200 8 26728 7250 9435 9811 147352 1.3 1473.5 40x50 2000 7 26728 7250 9435 9811 200576 1.3 2005.8 40x50 2000 6 26728 7250 9435 9811 253800 1.3 2538 50x60 3000 5 26728 7250 9435 9811 307024 1.3 3070.2 50x60 3000 4 26728 7250 9435 9811 360248 1.3 3602.5 60x70 4200 3 26728 7250 9435 9811 413472 1.3 4134.7 60x70 4200 2 26728 7250 9435 9811 466696 1.3 4667 60x70 4200 1 27285 7250 8432 14128 523791 1.3 5237.9 70x80 5600 Hầm 27285 7250 8432 14128 580886 1.3 5808.9 70x80 5600 Các trường hợp tải trọng tổ hợp tải trọng Sử dụng Sap2000 để giải tìm nội lực trong khung cho từng trường hợp tải trọng sau: Tĩnh tải chất đầy. Hoạt tải cách tầng chẵn. Hoạt tải cách tầng lẻ. Hoạt tải cách tầng cách nhịp 1. Hoạt tải cách tầng cách nhịp 2. Hoạt tải cách tầng kề nhịp 1. Hoạt tải cách tầng kề nhịp 2. Gió trái. Gió phải. TĨNH TẢI HOẠT TẢI 1 HOẠT TẢI 2 HOẠT TẢI 3 HOẠT TẢI 4 HOẠT TẢI 5 HOẠT TẢI 6 GIÓ TRÁI GIÓ PHẢI Các cấu trúc tổ hợp: 19 trường hợp. Combo 1 (Tĩnh tải + hoạt tải 1)_(hệ số 1-1) Combo 2 (Tĩnh tải + hoạt tải 2)_ (hệ số 1-1) Combo 3 (Tĩnh tải + hoạt tải 3)_(hệ số 1-1) Combo 4 (Tĩnh tải + hoạt tải 4)_ (hệ số 1-1) Combo 5 (Tĩnh tải + hoạt tải 5) _(hệ số 1-1) Combo 6 (Tĩnh tải + hoạt tải 6)_ (hệ số 1-1) Combo 7 (Tĩnh tải + gió trái) _ (hệ số 1-1) Combo 8 (Tĩnh tải + gió phảI) _(hệ số 1-1) Combo 9 (Tĩnh tải + hoạt tải 1 + hoạt tải 2) _(hệ số 1-0.9-0.9) Combo 10 (Tĩnh tải + hoạt tải 3 + gió trái)_ (hệ số 1-0.9-0.9) Combo 11 (Tĩnh tải + hoạt tải 3+ gió phải) _ (hệ số 1-0.9-0.9) Combo 12 (Tĩnh tải + hoạt tải 4 + gió trái)_ (hệ số 1-0.9-0.9) Combo 13 (Tĩnh tải + hoạt tải 4 + gió phải)_ (hệ số 1-0.9-0.9) Combo 14 (Tĩnh tải + hoạt tải 5 + gió trái)_(hệ số 1-0.9-0.9) Combo 15 (Tĩnh tải + hoạt tải 5 + gió phải)_(hệ số 1-0.9-0.9) Combo 16 (Tĩnh tải + hoạt tải 6 + gió trái)_ (hệ số 1-0.9-0.9) Combo 17 (Tĩnh tải + hoạt tải 6 + gió phải)_ (hệ số 1-0.9-0.9) Combo 18 (Tĩnh tải + hoạt tải 1 +hoạt tải 2 + gió trái) _ (hệ số 1-0.9-0.9-0.9) Combo 19 (Tĩnh tải + hoạt tải 1 + hoạt tải 2 + gió phải) _ (hệ số 1-0.9-0.9-0.9) Dùng phần mềm Sap2000 giải từng trường hợp tải trọng, sau đó tổ hợp tìm biểu đồ bao. Ta chọn các giá trị Momen tại các mặt cắt gối và nhịp để tính cốt thép cho từng tiết diện. Tổ hợp nội lực BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CHO CỘT Cột Tầng Vị trí Ndh Mdh Mmax,Ntu Mmin,Ntu Nmin,Mtu M N M N N M 2-D 10+9 Đầu cột -50.43 4.15 6.12 -49.88 2.88 -23.83 -60.49 3.13 Chân cột -51.17 -3.76 -1.56 -50.62 -6.27 -61.23 -61.23 -6.27 8+7 Đầu cột -116 7.24 10.95 -81.18 2.84 -138.3 -138.3 2.84 Chân cột -117 -6.78 -1.38 -113.5 -10.8 -99.79 -139.3 -9.49 6+5 Đầu cột -184.3 10.15 17.21 -143.7 2.26 -221.4 -221.4 2.26 Chân cột -186 -9.04 -1.21 -176.9 -15.48 -180.7 -223.1 -14.19 4+3 Đầu cột -255.1 11.14 20.74 -206.5 1.43 -309.3 -309.3 1.43 Chân cột -257.6 -9.79 -1.08 -240.7 -18.21 -267.1 -311.7 -17.61 2+1+Hầm Đầu cột -333 10.67 21.36 -269.7 0.31 -383.2 -412.1 1.06 Chân cột -337.3 -9.82 17.95 -307.1 -25.87 -416.4 -416.4 -25.87 Q Cổ móng 8.78 2-C 10+9 Đầu cột 0.81 -85.35 5.1 -84.9 -4.08 -104.2 -104.2 -4.08 Chân cột -0.37 -86.34 3.17 -85.89 -4.62 -105.2 -105.2 -4.62 8+7 Đầu cột 1.45 -190.1 11.65 -189.6 -7.83 -227.2 -227.2 -7.83 Chân cột -1.49 -191.8 6.44 -191.3 -10.4 -228.8 -228.8 -10.4 6+5 Đầu cột 2.39 -294.5 17.2 -294.3 -11.35 -349.1 -349.1 -11.35 Chân cột -2.26 -297 9.23 -296.8 -14.73 -351.6 -351.6 -14.73 4+3+2 Đầu cột 2.96 -399.8 21.32 -398.2 -14.11 -473.3 -536 -13.22 Chân cột -2.66 -403.2 13.23 -401.6 -20.03 -539.1 -539.1 -20.03 1+Hầm Đầu cột 6.24 -550.9 26.4 -497.4 -12.79 -596.9 -659.3 -8.34 Chân cột -5.61 -557.8 42.12 -553.3 -47.59 -666.2 -666.2 -47.59 Q Cổ móng 14.12 BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CHO DẦM Tầng Nhịp Vị trí M+max M-min |Q|max Mái+9+10 DC Đầu nhịp -20.59 22.6 Giữa nhịp 26.56 Cuối nhịp -38.52 CB Đầu nhịp -42.2 21.49 Giữa nhịp 31.62 Cuối nhịp -42.54 7+8 DC Đầu nhịp -30.31 22.56 Giữa nhịp 24.43 Cuối nhịp -40.21 CB Đầu nhịp -45.68 22.25 Giữa nhịp 31.4 Cuối nhịp 5+6 DC Đầu nhịp -37.91 22.94 Giữa nhịp 23.07 Cuối nhịp -42.56 CB Đầu nhịp -48.81 22.91 Giữa nhịp 30.71 Cuối nhịp -49.06 3+4 DC Đầu nhịp -41.86 23.42 Giữa nhịp 22.47 Cuối nhịp -44.58 CB Đầu nhịp -50.59 23.27 Giữa nhịp 30.31 Cuối nhịp -50.75 1+2 DC Đầu nhịp -37.67 22.52 Giữa nhịp 20.05 Cuối nhịp -43.54 CB Đầu nhịp -54.68 26.86 Giữa nhịp 30.65 Cuối nhịp -54.35 Tính toán cốt thép Vật liệu - Cốt thép. Cốt thép dọc chịu lực CII Ra = 2600 kG/cm2 Thép đai AI: Ra = 1600 kG/cm2 - Bê tông: Bê tông #300 Cường độ chịu nén của bê tông: Rn = 130 kG/cm2 Cường độ chịu kéo của bê tông: Rk = 10 kG/cm2 Modun đàn hồi của bê tông: Eb = 2.9´105 kG/cm2 Tính toán cốt thép cho cột Tại mỗi tiết diện của một phần tử, ta cần tìm các cặp nội lực sau: Mmax, Ntư Mmin, Ntư Nmin, Mtư Qmax Ba cặp nội lực đầu dùng để tính cốt thép dọc chịu lực. Giá trị Qmax dùng để tính cốt đai cho những tiết diện sát chân cột. Trình tự tính toán cốt thép cho cột như sau: Tính độ lệch tâm ban đầu:: e0 = e01 + eng với e01 = ; eng = 1.5cm Tính hệ số uốn dọc: h = Với Nth = () Moment quán tính: Jb = Ja = mt.b.h0.(0.5h - a)2 Ea = 2.1´106 kg/cm2 Hệ số xét đến độ lệch tâm s: Khi e0 < 0.05h lấy s = 0.84 Khi 0.05h < e0 < 5h lấy s = Khi e0 > 5h lấy s = 0.122 Kdh = 1+ Giả thiết ban đầu mt = 0.8%~1.2% Độ lệch tâm tính toán: e = he0 + - a e’ = he0 + - a’ ; Với a = a’ = 4.5cm: bề dày lớp bê tông bảo vệ. Xác định trường hợp lệch tâm: x = Nếu x < a0h0 lệch tâm lớn. Nếu x ³ a0h0 lệch tâm bé Với bê tông mác 300, a0 = 0.58; A = 0.412 Tính cốt thép dọc: - Trường hợp lệch tâm lớn Nếu x > 2a’: Fa = Fa’ = Nếu x £ 2a’ Fa = Fa’ = Kiểm tra lại hàm lượng m, nếu m sai khác nhiều với mgt thì dùng m tính lại Nth và h. - Trường hợp lệch tâm bé tính x’, nếu he0 £ 0.2 h0 thì x’ = h - (1.8 + - 1.4a0) he0 nếu he0 > 0.2h0 thì x’ = 1.8(e0gh - he0) + a0e0 e0gh = 0.4(1.25h - a0h0) Fa = Fa’ = Kiểm tra lại hàm lượng m. Tính toán cốt đai: Cột 2D: Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất với Q = 8780 kG. - Kiểm tra điều kiện hạn chế: k1Rkbho = 0.6104065.5 = 15720 (kg) k0Rnbho = 0.351304065.5 = 119210 (kg) k0Rnbho= 119.210 (t) > Q = 26.8 (t) < k1Rkbho = 15.72 (t). Do đó không phải đặt cốt đai theo tính toán Cột 2C: Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất với Q = 14200 kG. - Kiểm tra điều kiện hạn chế: k1Rkbho = 0.6106075.5 = 27180 (kg) k0Rnbho = 0.351306075.5 = 206115 (kg) k0Rnbho = 206.115 (t) > Q = 14.2 (t) < k1Rkbho = 27.18 (t). Do đó không phải đặt cốt đai theo tính toán Tính toán cốt thép cho dầm Tại mỗi tiết diện của một phần tử, ta cần tìm các cặp nội lực sau: Mmax cho tính toán cốt thép ở nhịp Mmin cho tính toán cốt thép ở gối Qmax cho tính toán cốt đai ở gối Tính toán cốt thép với Moment dương: Khi tính cốt thép ở nhịp ứng với moment dương tiết diện tính toán là tiết diện chữ T, vì bản cánh chịu nén. Trước hết ta xác định vị trí trục trung hòa đi qua sườn hay đi qua cánh: + Nếu M < Mc thì trục trung hòa đi qua cánh tính như hình chữ nhật bch + Nếu M > Mcthì trục trung hòa đi qua sườn tính như hình chữ nhật bh. Mc = Rnbchc(h0-0.5hc) Mc = 13021010(65.5-0.510) = 16516500 (kg/cm) = 165.17(t.m) M < Mc vậy trục trung hòa đi qua cánh tính như hình chữ nhật bch = 21070cm Tính toán cốt thép: A= = 0.5(1+) Fa=(cm2) Kiểm tra: mmin £ m £ mmax mmin = 0.05 % mmax =aoRn/Ra = 0.58130/2600 = 0.029 = 2.9 % m = Fa/bho Tính toán cốt thép với Moment âm: Khi tính cốt thép ở gối ứng với moment âm tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật bxh, vì bản cánh chịu kéo. Tính toán cốt thép: A = = 0.5(1+) Fa = (cm2) Kiểm tra: mmin £ m £ mmax mmin = 0.05 % mmax = aoRn/Ra = 0.58130/2600 = 0.029 = 2.9 % m = Fa/bho Tính toán cốt đai: Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất với Q = 26800 kG. Kiểm tra điều kiện hạn chế: k1Rkbho = 0.6103065.5 = 11790 (kg) k0Rnbho= 0.351303065.5 = 89408 (kg) k0Rnbho = 89.408 (t) > Q = 26.8 (t) > k1Rkbho = 11.79 (t). Do đó phải đặt cốt đai theo tính toán Lực cốt đai phải chịu qđ = = = 69.76 kG/cm Chọn đai þ6, fđ = 0.283 cm2, hai nhánh n = 2 Khoảng cách tính toán Utt = = = 13 cm Umax = = = 72 cm Uct = min (, 30) cm (h < 45 cm) Þ U = min (Utt, Umax, Uct ) Chọn U = 15cm, bố trí đoạn 1/4 từ gối ra, đoạn 2/4 giữa dầm chọn U = 25cm, thỏa điều kiện nhỏ hơn (¾)h = (¾)70 = 52.5cm và 30cm BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP THÉP CỘT CỘT TẦNG b h m gt M N Mdh Ndh Fa=Fa' Fachọn=Fa'chon mtt mchon (cm) (cm) (%) (T.m) (T) (T.m) (T) (cm2) (cm2) (%) (%) 2D 10+9 30 30 1.45 6.12 49.88 4.15 50.43 LTL 6.0 2Æ20 6.284 1.57 1.64 8+7 30 40 1.19 10.95 81.18 7.24 116 LTL 6.6 2Æ22 7.602 1.24 1.43 6+5 35 50 1.25 17.21 143.7 10.15 184.3 LTB 10.5 4Æ20 12.568 1.31 1.58 4+3 35 60 1.00 1.43 309.3 11.14 255.1 LTB 13.4 4Æ22 15.204 1.38 1.57 2+1+H 40 70 1.00 1.06 412.1 10.67 333 LTB 17.1 6Æ20 18.852 1.31 1.44 2C 10+9 30 30 2.44 5.1 84.9 0.81 85.35 LTB 9.9 2Æ25 9.818 2.58 2.57 8+7 35 50 1.00 11.65 189.6 1.45 190.1 LTB 8.7 2Æ25 9.818 1.09 1.23 6+5 40 60 1.24 17.2 294.3 2.39 294.5 LTB 16.2 6Æ20 18.858 1.46 1.70 4+3+2 50 70 1.00 -13.22 536 2.96 399.8 LTB 16.6 6Æ20 18.858 1.02 1.15 1+H 60 80 1.00 42.12 553.3 -5.61 557.8 LTB 22.4 6Æ22 22.806 0.99 1.01 BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP THÉP DẦM Tầng Tiết diện M(T.m) A Fat % Fac % Bố trí 9+10 +Mái Gối D 20.59 0.1231 0.9341 12.943 0.6587 15.204 0.7737 4þ22 Nhịp DC 26.56 0.0227 0.9885 15.777 0.1147 16.493 0.1199 2þ18+3þ22 Gối C 42.54 0.2542 0.8505 29.369 1.4946 29.931 1.5232 4þ22+3þ25 Nhịp CB 31.62 0.027 0.9863 18.825 0.1369 19.817 0.1441 2þ18+3þ25 7+8 Gối D 30.31 0.1812 0.8993 19.791 1.0072 21.221 1.0799 3þ22+2þ25 Nhịp DC 24.43 0.0209 0.9895 14.498 0.1054 14.908 0.1084 2þ18+2þ25 Gối C 46 0.2749 0.8355 32.331 1.6453 32.147 1.636 2þ22+5þ25 Nhịp CB 31.43 0.0268 0.9864 18.71 0.136 19.817 0.1441 2þ18+3þ25 5+6 Gối D 37.91 0.2266 0.8697 25.594 1.3025 27.238 1.3862 2þ22+4þ25 Nhịp DC 23.07 0.0197 0.9901 13.683 0.0995 14.908 0.1084 2þ18+2þ25 Gối C 49.06 0.2932 0.8216 35.065 1.7845 37.056 1.8858 2þ22+6þ25 Nhịp CB 30.71 0.0262 0.9867 18.276 0.1329 19.817 0.1441 2þ18+3þ25 3+4 Gối D 41.86 0.2502 0.8534 28.802 1.4657 29.931 1.5232 4þ22+3þ25 Nhịp DC 22.47 0.0192 0.9903 13.323 0.0969 14.908 0.1084 2þ18+2þ25 Gối C 50.75 0.3033 0.8136 36.628 1.864 37.056 1.8858 2þ22+6þ25 Nhịp CB 30.31 0.0259 0.9869 18.034 0.1311 19.817 0.1441 2þ18+3þ25 1+2 Gối D 37.67 0.2251 0.8707 25.404 1.2928 27.238 1.3862 2þ22+4þ25 Nhịp DC 20.05 0.0171 0.9914 11.876 0.0863 12.692 0.0923 2þ18+2þ22 Gối C 54.35 0.3248 0.796 40.096 2.0405 37.056 1.8858 2þ22+6þ25 Nhịp CB 30.65 0.0262 0.9867 18.24 0.1326 19.817 0.1441 2þ18+3þ25