Tài liệu Tính toán và thiết kế khung trục 4: CHƯƠNG V
TÍNH TOÁN VÀTHIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4
-----000-----
V.1. SƠ ĐỒ TÍNH
MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN KHUNG TRỤC 4
SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG TRỤC 4
V.2. CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
V.2.1. Kích thước cột
1. Chọn sơ bộ kích thước cột
1.1 Tổng tải đứng = Tĩnh tải + hoạt tải
Tĩnh tải truyền vào khung gồm:
+ Tĩnh tải sàn
+ Trọng lượng bản thân cột, dầm các tầng
+ Trọng lượng vách ngăn, vách trang trí
- Hoạt tải truyền vào khung gồm: Hoạt tải sàn
1.2 Chọn diện tích tiết diện sơ bộ theo tải đứng
F’c =
Với F’c : Diện tích tiết diện cột
q : Tổng tải trọng đứng (KG/m2)
Ft : Diện tích truyền tải lên cột đang tính (m2)
n : Số tầng trên tiết diện cột đang xét
Rn : Cường độ chịu nén của bê tông (KG/m2)
Với BT mác 250 thì Rn = 110 (KG/cm2)
- Vì xét tới sự lệch tâm do tải trọng gió gây ra, lệch tâm của tiết diện cột và diện truyền tải bên trên cột, nên phải tăn...
32 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1713 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Tính toán và thiết kế khung trục 4, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG V
TÍNH TOÁN VÀTHIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4
-----000-----
V.1. SƠ ĐỒ TÍNH
MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN KHUNG TRỤC 4
SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG TRỤC 4
V.2. CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
V.2.1. Kích thước cột
1. Chọn sơ bộ kích thước cột
1.1 Tổng tải đứng = Tĩnh tải + hoạt tải
Tĩnh tải truyền vào khung gồm:
+ Tĩnh tải sàn
+ Trọng lượng bản thân cột, dầm các tầng
+ Trọng lượng vách ngăn, vách trang trí
- Hoạt tải truyền vào khung gồm: Hoạt tải sàn
1.2 Chọn diện tích tiết diện sơ bộ theo tải đứng
F’c =
Với F’c : Diện tích tiết diện cột
q : Tổng tải trọng đứng (KG/m2)
Ft : Diện tích truyền tải lên cột đang tính (m2)
n : Số tầng trên tiết diện cột đang xét
Rn : Cường độ chịu nén của bê tông (KG/m2)
Với BT mác 250 thì Rn = 110 (KG/cm2)
- Vì xét tới sự lệch tâm do tải trọng gió gây ra, lệch tâm của tiết diện cột và diện truyền tải bên trên cột, nên phải tăng tiết diện cột lên k lần
Fc = k.F’c
- Với k = 1.051.5 (hệ số k phụ thuộc vào mức độ lệch tâm của tải tác dụng vào cột, vị trí của cột trong mặt bằng công trình, cột biên hay cột giữa)
- Do càng lên cao tải trọng càng giảm dần nên để kinh tế và mỹ quan cho công trình ta sẽ thay đổi dần tiết diện cột khi lên các tầng trên
- Tiết diện cột thay đổi như sau tầng 12, tầng 35, tầng 68,tầng 911
- Lực tập trung tác dụng lên cột bao gồm:
+ Tĩnh tải và hoạt tải trên diện truyền tải của sàn (lấy với tải lớn nhất tại diện truyền tải)
+ Trọng lượng bản thân cột, dầm tường ở bên trên truyền xuống
- Trong việc chọn sơ bộ tiết diện cột, chúng ta chỉ chọn tiết diện theo công thức sơ bộ, trọng lượng bản thân cột , dầm xem như chưa biết. Kết quả lực tập trung do tải lấy theo diện truyền tải của sàn
- Giá trị diện truyền tải qui về lực tập trung tại chân cột
1.3 Tải trọng chân cột khung trục 4
* Sàn mái
STT
LỚP
a(cm)
(daN/m3)
n
gi(daN/m2)
1
Lớp vữa láng
2
1600
1,3
41,6
2
Tôn tráng kẻm
3
1800
1,3
24
3
Bản BTCT
10
2500
1,1
275
4
Lớp matic và sơn
0,1
Tổng cộng =
367.8
1.3.1. Cột trục A,H
- Diện truyền tải Ft (m2)
STT
LOẠI SÀN
KÍCH THƯỚC
Ft (m2)
qi (KG/m2)
Ps (KG)
a (m)
b(m)
1
Sàn mái
4
3.6
14.4
467.8
6736.32
2
Tầng 112
4
3.6
14.4
637.9
9185.76
1.3.2. Cột trục B,G
- Diện truyền tải Ft (m2)
STT
LOẠI SÀN
KÍCH THƯỚC
Ft (m2)
qi (KG/m2)
Ps (KG)
a (m)
b(m)
1
Sàn mái
4
3.5
14
467.8
6549.2
2
Tầng 112
4
3.5
14
637.9
8930.6
1.3.3. Cột trục C,F
- Diện truyền tải Ft (m2)
STT
LOẠI SÀN
KÍCH THƯỚC
Ft (m2)
qi (KG/m2)
Ps (KG)
a (m)
b(m)
1
Sàn mái
4
3.25
13
467.8
6055.4
2
Tầng 112
4
3.25
13
637.9
8292.7
1.3.4. Cột trục D,E
- Diện truyền tải Ft (m2)
STT
LOẠI SÀN
KÍCH THƯỚC
Ft (m2)
qi (KG/m2)
Ps (KG)
a (m)
b(m)
1
Sàn mái
4
2.6
10.4
467.8
4865.12
2
Tầng 112
4
2.6
10.4
757.9
7882.16
BẢNG GIÁ TRỊ TIẾT DIỆN CỦA CÁC CỘT KHI CHỌN SƠ BỘ
CỘT TẦNG
KÝ HIỆU
Ptt (KG)
k
Fc (cm2)
b (cm)
h (cm
Fchọn(cm2)
12
CỘT TRỤC A,H
107779.7
1.3
1086
30
40
1200
35
89408.16
1.3
868
25
35
875
68
61850.88
1.3
543
20
30
600
911
34293.6
1.3
217
20
20
400
12
CỘT TRỤC B,G
104785.8
1.2
974
30
40
1200
35
86924.6
1.2
779
25
35
875
68
60132.8
1.2
487
20
30
600
911
33341
1.2
195
20
20
400
12
CỘT TRỤC C,F
97301.1
1.2
905
30
40
1200
35
80715.7
1.2
724
25
35
875
68
55837.6
1.2
452
20
30
600
911
30959.5
1.2
181
20
20
400
12
CỘT TRỤC D,E
118853.3
1.2
860
30
40
1200
35
97632.1
1.2
688
25
35
875
68
65800.3
1.2
430
20
30
600
911
33968.5
1.2
172
20
20
400
2. Kiểm tra kích thước tiết diện cột đã chọn
- Trên cơ sở nội lực đã tính toán, ta kiểm tra kích thước tiết diện cột đã chọn và hàm lượng thép trong cột.
- Hàm lượng thép trong cột hợp lý khi : 0.15% m 3.5%.
V.2.2. Kích thước dầm.
- Căn cứ vào nhịp dầm để chọn chiều cao dầm, ta có công thức:
Với, dầm chính : m= 812, chọn m = 11
dầm phụ : m= 1216, chọn m = 16
dầm công xôn : m= 57, chọn m = 6
Nhịp dầm :
L = 4.2m; 4m; 3m; 3.5m
Chọn m=10
Nhịp dầm chính L (m)
Chiều cao dầm h (cm)
Bề rộng dầm b (cm)
3
0,25
0,13
3.5
0,29
0,15
4
0,33
0,17
4.2
0,35
0,18
Vậy chọn tiết diện dầm chính b x h= 20cm x 35cm
V.3. TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG
V.3.1. Nguyên tắc truyền tải
- Nguyên tắc truyền tải
+ Tải từ sàn (tĩnh tải và hoạt tải) truyền vào khung dưới dạng tải hình thang và tam giác.
+ Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính dưới dạng tải tập trung (phản lực tập trung và momen tập trung)
+ Tải do dầm chính truyền vào cột và sau cùng là tải từ cột truyền xuống móng.
- Nhận xét: Tính toán khung theo nguyên tắc trên (xét riêng khung không có sàn ) thì ta sẽ truyền chuyển tải từ tải hình thang hay tam giác về dạng phân bố đều, hoặc tập trung trên dầm. Lúc đó hệ khung làm việc chỉ có dầm và cột, vì vậy nội lực giải ra sẽ lớn và thiên về an toàn.
V.3.2 Tải trọng phân bố tác dụng lên khung trục 4
* Tải do sàn truyền vào khung có dạng tam giác hoặc hình thang, ta sử dụng công thức quy tải tương đương như sau :
SƠ ĐỒ QUY VỀ TẢI TƯƠNG ĐƯƠNG
Tải do trọng lượng bản thân dầm (cho 1m dầm)
gd = 0.2 x 0.35 x 2500 x 1.1 = 192.5 (KG/m)
Tải do tường xây
+ Tầng 19
- Tường ngoài dày 200mm cao 2.65 m, diện tích cửa, cửa sổ chiếm 40%:
gt = 0.2x2.65x1800 x40% = 381.6 (KG/m)
- Tường trong dày 100mm cao 2.65 m
gt = 0.1x2.65x1800 x40% = 190.8 (KG/m)
Tải trọng toàn phần:
- Tỉnh tải: gtp = gd + gt + gtd (KG/m)
- Hoạt tải: ptp = ptd (KG/m)
Tải phân bố đều hình tamgiác :
- ptd = qd
Với qd = x ps (KG/m)
Hoạt tải
STT
LOẠI SÀN
Ptc(KG/m2)
n
Ptt(KG/m2)
1
Sàn ban công
200
1,2
240
2
Sàn hành lang
300
1,2
360
3
Sàn phòng ngủ
200
1,2
240
4
Sàn phòng khách , bếp ,WC
200
1,2
240
5
Sàn mái(sàn không sử dụng)
75
1,3
98
Tải trọng toàn phần
STT
LOẠI SÀN
g(KG/m2)
p(KG/m2)
q(KG/m2)
1
Sàn ban công
397.9
240
637.9
2
Sàn hành lang
397.9
360
757.9
3
Sàn phòng ngủ
397.9
240
637.9
4
Sàn WC
510,7
240
750.7
5
Sàn phòng khách , bếp
397.9
240
637.9
6
Sàn mái
380.3
98
478.3
V.3.2.1. Sàn mái:
Nhịp sàn
L (m)
(KG/m)
(KG/m)
(KG/m)
(KG/m)
Hành lang
1.85
380.3
1587.92
98
113.31
AB
3.5
380.3
1598.51
98
214.38
BC
3.5
380.3
1598.51
98
214.38
CD
3
380.3
1479.66
98
183.75
DE
1.1
380.3
1028.06
98
67.38
V.3.2.2. Sàn tầng 19
Nhịp sàn
L (m)
(KG/m)
(KG/m)
(KG/m)
(KG/m)
Hành lang
1.85
397.9
1608.27
360
416.25
AB
3.5
397.9
1637.01
240
525.00
BC
3.5
397.9
1637.01
240
525.00
CD
3
510.7
1724.16
240
450.00
DE
1.1
397.9
1040.16
240
165.00
V.3.3. Tải tập trung tác dụng lên dầm khung trục 4
Tải trọng tập trung :
- Tỉnh tải: gtt = (gd + gt + gtd ) x (KG)
- Hoạt tải: ptt = x (KG)
Tải phân bố đều hình thang :
Ta có gtd = qd(1-2+ )
Với =
qd = x gs
Nhịp sàn
L (m)
β
(KG/m)
(KG)
(KG/m)
(KG)
Hành lang
1.85
0.23
397.9
1,992.98
360
1,206.01
DE
4.0
0.14
397.9
1,504.56
240
509.41
V.3.4. Tải trọng tập trung tác dụng lên nút khung trục 4
Do phản lực của các dầm dọc truyền vào tại nút. Tải trọng tác dụng lên dầm dọc gồm trọng lượng bản thân dầm dọc, trọng lượng do tường xây trên dầm dọc và tải trọng do sàn truyền vào dầm dọc. Riêng tải trọng do trọng lượng bản thân cột ta sẽ khai báo trong SAP2000 phần tải trọng bản thân.
Diện tích truyền tải hình thang được xác định bởi công thức :
S =
V.3.4.1. Sàn mái
a. Nút A4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S3, S9 truyền vào :
G = gS = 380.3 xx1.75 = 1464.16 (KG)
G = = 380.3 x x0.9 = 1052.48 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = = 192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = = 381.6x4= 1526.4 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút A4 là :
G = G+ G+ G+ G=1052.48 +1464.16+770+1526.4 = 4049.84 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S3, S9 truyền vào :
P = pS =98xx1.75 = 377.3 (KG)
P = = 98xx0.9 = 271.22 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút A4 là :
P = P+ P= 271.22 +377.3 = 648.52 (KG)
b. Nút B4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S3 truyền vào :
G = gS = 380.3 x x1.75 = 1464.16 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = =192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = =190.8 x4= 763.2 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút B4 là :
G = 2G+ G+ G= 2 x1464.16+ 770+ 763.2 = 4461.51 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S3 truyền vào :
P = pS =98xx1.75 = 377.3 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút B4 là :
P =2 P= 2x377.3 = 754.6 (KG)
c. Nút C4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S3, S4 truyền vào :
G = gS = 380.3 x x1.75 = 1464.16 (KG)
G = = 380.3 x x1.5 = 1426.13 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = = 192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = = 381.6x4= 1526.4 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút C4 là :
G = G+ G+ G+ G= 1426.13 +1464.16+770+1526.4 = 4423.48 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S3, S4 truyền vào :
P = pS = 98xx 1.75 = 377.3 (KG)
P = = 98xx 1.5 = 367.5 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút C4 là :
P = P + P= 271.22 +377.3 = 744.8 (KG)
d. Nút D4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S4, S5 truyền vào :
G = = 380.3 x x 0.55 = 721.62 (KG)
G = = 380.3 x x 1.5 = 1426.13 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = = 192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = = 381.6x4= 1526.4 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút D4 là :
G = G + G + G+ G= 721.62 +1426.13+770+1526.4 = 3680.944 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S4, S5 truyền vào :
P = = 98 xx 0.55 = 185.96 (KG)
P = = 98xx 1.5 = 367.5 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút D4 là :
P = P + P = 185.96 + 367.5 = 553.46 (KG)
V.3.4.2. Sàn tầng 1-11:
a. Nút A4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S3, S9 truyền vào :
G = gS= 397.9xx1.75 = 1531.92 (KG)
G = = 397.9xx0.9 = 1101.19 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = =192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = =381.6x4= 1526.4 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút A4 là :
G = G+ G+ G+ G=1101.19 +1531.92+770+1526.4 = 4929.5 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S3, S9 truyền vào :
P = pS = 240 xx1.75 = 924 (KG)
P = = 360 xx0.9 = 996.3 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút A4 là :
P = P + P = 924 +996.3 = 1920.3 (KG)
b. Nút B4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S3 truyền vào :
G = gS= 397.9xx1.75 = 1531.92 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = =192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = =190.8 x4= 763.2 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút B4 là :
G = 2G+ G+ G= 2x1531.92+770+763.2 = 4597.03 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S3 truyền vào :
P = pS = 240xx1.75 = 924 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút B4 là :
P =2 P= 2x 924 = 1848 (KG)
c. Nút C4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S3, S4 truyền vào :
G = gS= 397.9xx1.75 = 1531.92 (KG)
G = = 510.7xx1.5 = 1915.13 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = =192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = =381.6x4= 1526.4 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút C4 là :
G = G+ G+ G+ G= 1915.13 +1531.92+770+1526.4 = 4980.24 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S3, S4 truyền vào :
P = pS = 240 xx 1.75 = 924 (KG)
P = = 240 xx 1.5 = 900 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút C4 là :
P = P + P = 924 +900 = 1824 (KG)
d. Nút D4 :
1. Tĩnh tải
Ô bản S4, S5 truyền vào :
G = = 397.9xx 0.55 = 755.02 (KG)
G = = 510.7xx 1.5 = 1915.13 (KG)
Tải bản thân dầm dọc :
G = =192.5x4= 770 (KG)
Tải tường :
G = =381.6x4= 1526.4 (KG)
Vậy tổng tĩnh tải truyền lên nút D4 là :
G = G + G+ G+ G= 1915.13 +755.02+770+1526.4 = 4203.34 (KG)
2. Hoạt tải
Ô bản S4, S5 truyền vào :
P = = 240 xx 0.55 = 455.4 (KG)
P = = 240 xx 1.5 = 900 (KG)
Vậy tổng hoạt tải truyền lên nút D4 là :
P = P + P = 455.4 + 900 = 1355.4 (KG)
V.4. TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO KHUNG TRỤC 4
V.4.1. Xác định áp lực gió tác dụng
(Theo TCVN 2737 – 1995)
- Chiều cao khung nhà dưới 40m nên chỉ tính giá trị thành phần tĩnh của áp lực gió, không tính thành phần động của áp lực gió
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj ở độ cao zj so với mốc tiêu chuẩn được xác định theo công thức
- Gió đẩy: Wjđ = W0 . n . K(zj) . C . B
- Gió hút: Wjh = W0 . n . K(zj) . C’. B
- Trong đó:
- W0: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn. Công trình xây dựng ở TP.HCM thuộc vùng II-A
Ta có
W0 = 83 daN/m2
K(zj): Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, địa hình
C = 0.8: hệ số khí động phía đón gió
C’ = 0.6: hệ số khí động phía khuất gió
n = 1.2: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió
B = 4m: bề rộng đón gió của khung đang xét
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Tầng
W0
n
zj
k (zj)
C
C’
B
Wjđ
Wjh
(KGm2)
(m)
(m)
(KG/m)
(KG/m)
0
83
1.2
3.3
1.0105
0.8
-0.6
4
322.07
-241.55
1
83
1.2
6.3
1.0986
0.8
-0.6
4
350.15
-262.61
2
83
1.2
9.3
1.1716
0.8
-0.6
4
373.41
-280.06
3
83
1.2
12.3
1.2076
0.8
-0.6
4
384.89
-288.66
4
83
1.2
15.3
1.243
0.8
-0.6
4
396.17
-297.13
5
83
1.2
18.3
1.273
0.8
-0.6
4
405.73
-304.3
6
83
1.2
21.3
1.3004
0.8
-0.6
4
414.46
-310.85
7
83
1.2
24.3
1.3244
0.8
-0.6
4
422.11
-316.58
8
83
1.2
27.3
1.3484
0.8
-0.6
4
429.76
-322.32
9
83
1.2
30.3
1.3718
0.8
-0.6
4
437.22
-327.92
10
83
1.2
33.3
1.3898
0.8
-0.6
4
442.96
-332.22
11
83
1.2
36.3
1.4078
0.8
-0.6
4
448.69
-336.52
V.5.CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG
TỔ HỢP NỘI LỰC
V.5.1. Các trường hợp tải
1: Tĩnh tải
2: Hoạt tải tầng chẵn (HTTC)
3: Hoạt tải tầng lẽ (HTTL)
4: Hoạt tải cách nhịp 1 (HTCN1)
5: Hoạt tải cách nhịp 2 (HTCN2)
6: Hoạt tải kề nhịp 1 (HTKN1)
7: Hoạt tải kề nhịp 2 (HTKN2)
8: Gió trái
9: Gió phải
V.5.2. Sơ đồ chất tải
V.5.3. Tổ hợp nội lực
1. Mục đích của việc tổ hợp nội lực
- Xác định nội lực nguy hiểm nhất do tải trọng ngoài gây ra tại tiết diện khảo sát với tiết diện đã chọn. Từ nội lực đó tính và bố trí cốt thép.
2. Các trường hợp tổ hợp tải
- Có 2 loại tổ hợp
+ Tổ hợp chính (tổ hợp cơ bản): gồm tĩnh tải (TT) và 1 hoạt tải (HT), hệ số tổ hợp chung cho tĩnh tải và hoạt tải là 1
+ Tổ hợp phụ (tổ hợp cơ bản): gồm tĩnh tải và nhiều hoạt tải , hệ số tổ hợp cho tĩnh tải là 1 và hoạt tải là 0.9
CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG
1. TH1 = TT+HTTC
2. TH2 = TT+HTTL
3. TH3 = TT+HTCN1
4. TH4 = TT+HTCN2
5. TH5 = TT+HTKN1
6. TH6 = TT+HTKN2
7. TH7 = TT+GIÓ TRÁI
8. TH8 = TT+GIÓ PHẢI
9. TH9 = TT+HTTC+HTTL
10. TH10 = TT+0.9(HTTC+GIÓ TRÁI)
11. TH11 = TT+0.9(HTTC+GIÓ PHẢI)
12. TH12 = TT+0.9(HTTL+GIÓ TRÁI)
13. TH13 = TT+0.9(HTTL+GIÓ PHẢI)
14. TH14 = TT+0.9(HTCN1+GIÓ TRÁI)
15. TH15 = TT+0.9(HTCN1+GIÓ PHẢI)
16. TH16 = TT+0.9(HTCN2+GIÓ TRÁI)
17. TH17 = TT+0.9(HTCN2+GIÓ PHẢI)
18. TH18 = TT+0.9(HTKN1+GIÓ TRÁI)
19. TH19 = TT+0.9(HTKN1+GIÓ PHẢI)
20. TH20 = TT+0.9(HTKN2+GIÓ TRÁI)
21. TH21 = TT+0.9(HTKN2+GIÓ PHẢI)
22. TH22 = TT+0.9(HTTC+HTTL+GIÓ TRÁI)
23. TH23 = TT+0.9(HTTC+HTTL+GIÓ PHẢI)
Biểu đồ kết quả nội lực:
V.6 TÍNH CỐT THÉP
Nội lực được tính bằng chương trình SAP-2000 như trên và cụ thể kết quả được in trong phần phụ lục. Kết quả tính toán cốt thép được in trong bảng tính sau với các thông số được tính theo các công thức dưới đây và tính theo chương trình tính toan thép STEEL.
Nguyên tắt tính toán cốt thép
Tính Cốt Thép Dọc
Kích thước tiết diện : h x b mm. Thiên về an toàn ta không kể đến vùng cánh
do sàn tạo nên
Chọn a => h0 = h-a
BT mác 250 ; Rn = 110 kG/cm2; Rk = 8.8 kG/cm2
Thép chịu lực CII : Ra = 2600 kG/cm2
A =
Fa = chọn thép => Fachon
0.05% < m % = < m max= 3.5%
BẢNG CHỌN THÉP CHO DẦM KHUNG TRỤC 10
TT
CẤU KIỆN
TRỤC
MC
Q(t)
M(T.m)
Fa
THÉP CHỌN
Fa chọn
m (%)
1
DẦM
TẦNG
1
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
4F18
8.04
1.06
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
6F18
15.65
2.05
A-B
0
GỐI
6.63
7.36
11.24
4F18
10.18
1.34
1.75
NHỊP
2.71
1.22
1.58
-
-
-
3.5
GỐI
6.33
6.39
9.44
2F16+2F18
9.112
1.20
B-C
0
GỐI
6.16
6.1
8.92
2F16+2F18
9.112
1.20
1.75
NHỊP
2.41
1.29
1.67
-
-
-
3.5
GỐI
6.17
6.05
8.84
2F14+2F18
8.17
1.07
C-D
0
GỐI
6.19
6.06
8.86
2F14+2F18
8.17
1.07
1.5
NHỊP
3.18
0.89
1.14
-
-
-
3.5
GỐI
6.35
6.25
9.19
2F14+2F18
8.17
1.07
D-E
0
GỐI
5.35
5.82
8.45
2F14+2F18
8.17
1.07
2
NHỊP
1.9
0.93
1.19
-
-
-
4
GỐI
5.36
5.83
8.46
3F18
7.64
1.00
2
DẦM
TẦNG
2
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
4F18
8.04
1.06
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
6F18
15.65
2.05
A-B
0
GỐI
6.59
7.34
11.21
4F18
10.18
1.34
1.75
NHỊP
2.7
1.29
1.67
-
-
-
3.5
GỐI
6.56
6.74
10.07
2F16+2F18
9.112
1.20
B-C
0
GỐI
6.33
6.41
9.48
2F16+2F18
9.112
1.20
1.75
NHỊP
2.57
1.3
1.68
-
-
-
3.5
GỐI
6.3
6.3
9.28
2F14+2F18
8.17
1.07
C-D
0
GỐI
6.29
6.19
9.09
2F14+2F18
8.17
1.07
1.5
NHỊP
3.33
0.91
1.17
-
-
-
3.5
GỐI
6.5
6.46
9.57
2F14+2F18
8.17
1.07
D-E
0
GỐI
5.43
6
8.76
2F14+2F18
8.17
1.07
2
NHỊP
2.03
0.93
1.19
-
-
-
4
GỐI
5.46
6.05
8.84
2F14+2F18
8.17
1.07
3
DẦM
TẦNG
3
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
4F18
8.04
1.06
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
6F18
15.65
2.05
A-B
0
GỐI
6.42
7.23
11
4F18
10.18
1.34
1.75
NHỊP
2.5
1.28
1.66
-
-
-
3.5
GỐI
6.39
6.4
9.45
2F16+2F18
9.112
1.20
B-C
0
GỐI
6.13
6.04
8.83
2F16+2F18
9.112
1.20
1.75
NHỊP
2.38
1.34
1.74
-
-
-
3.5
GỐI
6.16
6.02
8.79
2F14+2F18
8.17
1.07
C-D
0
GỐI
5.98
5.69
8.22
2F14+2F18
8.17
1.07
1.5
NHỊP
3.07
0.95
1.22
-
-
-
3.5
GỐI
6.32
6.1
8.92
2F14+2F18
8.17
1.07
D-E
0
GỐI
5.38
5.87
8.53
2F14+2F18
8.17
1.07
2
NHỊP
2.03
0.95
1.22
-
-
-
4
GỐI
5.33
5.79
8.39
3F18
7.64
1.00
4
DẦM
TẦNG
4
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
4F18
8.04
1.06
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
6F18
15.65
2.05
A-B
0
GỐI
5.99
6.42
9.49
4F18
10.18
1.34
1.75
NHỊP
2.38
1.29
1.67
-
-
-
3.5
GỐI
6.38
6.25
9.19
2F16+2F18
9.112
1.20
B-C
0
GỐI
6.04
5.91
8.6
2F16+2F18
9.112
1.20
1.75
NHỊP
2.23
1.33
1.72
-
-
-
3.5
GỐI
5.97
5.68
8.2
3F18
7.64
1.00
C-D
0
GỐI
5.63
5.2
7.41
3F18
7.64
1.00
1.5
NHỊP
2.8
0.92
1.18
-
-
-
3.5
GỐI
6.11
5.77
8.36
3F18
7.64
1.00
D-E
0
GỐI
5.26
5.64
8.14
3F18
7.64
1.00
2
NHỊP
1.79
0.94
1.21
-
-
-
4
GỐI
5.25
5.63
8.12
3F18
7.64
1.00
5
DẦM
TẦNG
5
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F18
8.17
1.07
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5.85
6.35
9.37
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
2.16
1.26
1.63
-
-
-
3.5
GỐI
6.16
6.12
8.96
2F14+2F18
8.17
1.07
B-C
0
GỐI
5.85
5.56
8
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
2
1.35
1.75
-
-
-
3.5
GỐI
5.77
5.33
7.62
2F14+2F16
7.1
0.93
C-D
0
GỐI
5.32
4.67
6.56
2F14+2F16
7.1
0.93
1.5
NHỊP
2.48
0.92
1.18
-
-
-
3.5
GỐI
5.79
5.35
7.66
2F14+2F16
7.1
0.93
D-E
0
GỐI
5.06
5.27
7.53
2F14+2F16
7.1
0.93
2
NHỊP
1.62
0.95
1.22
-
-
-
4
GỐI
5.1
5.32
7.61
2F14+2F16
7.1
0.93
6
DẦM
TẦNG
6
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F18
8.17
1.07
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5.79
6.51
9.65
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
1.82
1.19
1.54
-
-
-
3.5
GỐI
5.79
5.45
7.82
2F14+2F18
8.17
0.90
B-C
0
GỐI
5.56
5.04
7.15
2F14+2F18
8.17
0.90
1.75
NHỊP
1.71
1.41
1.83
-
-
-
3.5
GỐI
5.51
4.86
6.86
2F14+1F20
6.22
0.82
C-D
0
GỐI
4.97
4.08
5.64
2F14+1F20
6.22
0.82
1.5
NHỊP
2.67
0.92
1.18
-
-
-
3.5
GỐI
5.52
4.91
6.94
2F14+2F16
7.1
0.90
D-E
0
GỐI
4.93
4.98
7.05
2F14+2F16
7.1
0.90
2
NHỊP
1.41
0.97
1.25
-
-
-
4
GỐI
4.87
4.88
6.89
2F14+2F16
7.1
0.90
5.79
5.35
7.66
2F14+2F16
7.1
0.93
7
DẦM
TẦNG
7
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F18
8.17
1.07
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5.3
5.55
7.99
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
1.8
1.22
1.58
-
-
-
3.5
GỐI
5.8
5.55
7.99
2F14+2F18
8.17
1.07
B-C
0
GỐI
5.51
5.02
7.11
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
1.56
1.38
1.79
-
-
-
3.5
GỐI
5.25
4.39
6.12
2F14+2F12
5.34
0.70
C-D
0
GỐI
4.61
3.6
4.91
2F14+2F12
5.34
0.70
1.5
NHỊP
1.86
0.93
1.19
-
-
-
3.5
GỐI
5.3
4.57
6.4
4F14
6.16
0.81
D-E
0
GỐI
4.78
4.7
6.61
4F14
6.16
0.81
2
NHỊP
1.24
0.96
1.23
-
-
-
4
GỐI
4.77
4.66
6.54
4F14
6.16
0.81
8
DẦM
TẦNG
8
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F18
8.17
1.07
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5.46
6.21
9.13
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
1.5
1.02
1.31
-
-
-
3.5
GỐI
5.32
4.92
6.96
4F14
6.16
0.81
B-C
0
GỐI
5.3
4.59
6.42
4F14
6.16
0.81
1.75
NHỊP
1.3
1.45
1.88
-
-
-
3.5
GỐI
5.04
4
5.51
2F12+2F14
5.34
0.70
C-D
0
GỐI
4.35
3.19
4.31
2F12+2F14
5.34
0.70
1.5
NHỊP
1.38
0.92
1.18
-
-
-
3.5
GỐI
4.9
4.06
5.61
2F12+2F14
5.34
0.70
D-E
0
GỐI
4.54
4.24
5.88
2F12+2F14
5.34
0.70
2
NHỊP
1.03
0.97
1.25
-
-
-
4
GỐI
4.57
4.27
5.93
2F12+2F14
5.34
0.70
9
DẦM
TẦNG
9
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F20
9.36
1.23
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5.81
7.43
11.37
2F14+2F20
9.36
1.23
1.75
NHỊP
1.85
1.29
1.67
-
-
-
3.5
GỐI
4.57
3.82
5.24
3F14
4.62
0.61
B-C
0
GỐI
4.9
3.76
5.15
3F14
4.62
0.61
1.75
NHỊP
1.01
1.61
2.1
-
-
-
3.5
GỐI
4.8
3.46
4.71
3F14
4.62
0.61
C-D
0
GỐI
4.07
2.84
3.81
3F14
4.62
0.61
1.5
NHỊP
1.16
0.91
1.17
-
-
-
3.5
GỐI
4.6
3.58
4.89
3F14
4.62
0.61
D-E
0
GỐI
4.38
3.88
5.34
3F14
4.62
0.61
2
NHỊP
0.78
1
1.29
-
-
-
4
GỐI
4.3
3.74
5.12
3F14
4.62
0.61
10
DẦM
TẦNG
10
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F20
9.36
1.23
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5.41
6.63
9.87
2F14+2F20
9.36
1.23
1.75
NHỊP
1.46
1.17
1.51
-
-
-
3.5
GỐI
4.48
3.87
5.32
2F14+1F16
5.09
0.67
B-C
0
GỐI
4.92
3.9
5.36
2F14+1F16
5.09
0.67
1.75
NHỊP
0.92
1.59
2.07
-
-
-
3.5
GỐI
4
2.94
3.95
3F14
4.62
0.61
C-D
0
GỐI
3.67
2.33
3.09
3F14
4.62
0.61
1.5
NHỊP
0.92
0.91
1.17
-
-
-
3.5
GỐI
4.36
3.22
4.36
3F14
4.62
0.61
D-E
0
GỐI
4.21
3.54
4.83
3F14
4.62
0.61
2
NHỊP
0.6
1
1.29
-
-
-
4
GỐI
4.18
3.48
4.73
3F14
4.62
0.61
11
DẦM
TẦNG
11
CONSOL
0
3.21
0
0
-
-
-
1
5.33
4.3
5.98
2F14+2F18
8.17
1.07
1.85
GỐI
7.13
9.57
16.07
2F14+2F18+2F20
14.45
1.90
A-B
0
GỐI
5
5.83
8.46
2F14+2F18
8.17
1.07
1.75
NHỊP
1.07
1.05
1.35
-
-
-
3.5
GỐI
4.16
3.39
4.61
3F14
4.62
0.61
B-C
0
GỐI
4.65
3.48
4.73
3F14
4.62
0.61
1.75
NHỊP
0.65
1.52
1.98
-
-
-
3.5
GỐI
4.32
2.67
3.56
2F14+1F12
4.21
0.55
C-D
0
GỐI
3.71
2.08
2.74
2F14+1F12
4.21
0.55
1.5
NHỊP
0.52
1.08
1.39
-
-
-
3.5
GỐI
3.92
1.63
2.13
2F14+1F12
4.21
0.55
D-E
0
GỐI
3.62
2.23
2.95
2F14+1F12
4.21
0.55
2
NHỊP
0.44
1.18
1.52
-
-
-
4
GỐI
4.05
3.24
4.38
2F14+1F12
4.21
0.55
11
DẦM
MÁI
CONSOL
0
2.27
0
0
-
-
-
1
4.07
3.2
4.33
4F14
4.6
0.60
1.85
GỐI
5.6
7.28
11.09
4F14+2F16
10.18
1.34
A-B
0
GỐI
4.43
5.45
7.82
2F14+2F16
7.1
0.93
1.75
NHỊP
1.03
0.96
1.23
-
-
-
3.5
GỐI
2.84
2.53
3.37
2F14+1F12
4.21
0.55
B-C
0
GỐI
3.86
2.66
3.55
2F14+1F12
4.21
0.55
1.75
NHỊP
0.45
1.35
1.75
-
-
-
3.5
GỐI
3.52
1.86
2.44
2F14
2.3
0.3
C-D
0
GỐI
2.51
1.32
1.71
2F14
2.3
0.3
1.5
NHỊP
0.46
0.52
0.66
-
-
-
3.5
GỐI
3.18
2.39
3.17
2F14+1F12
4.21
0.55
D-E
0
GỐI
3.81
2.67
3.56
2F14+1F12
4.21
0.55
2
NHỊP
0.22
0.99
1.27
-
-
-
4
GỐI
3.74
2.53
3.37
2F14+1F12
4.21
0.55
Khi tính thép bố trí cho các dầm công sôn nếu lượng thép là chênh lệch không lớn và thiên về an toàn thì ta có thể tiến hành kéo thép từ dầm ra như thế vừa tiện cho thi công mà lượng thép chênh lệch giữa tính toán và bố trí cũng không lớn lắm.
BẢNG CHỌN THÉP CHO CỘT KHUNG TRỤC 10
TT
TÊN CẤU KIỆN
TRỤC
Tiết diện
N (T)
Fa
Thép chọn
Fa chọn
m
1
CỘT TẦNG TRỆT
CỘT T1 – T2
A
35x50
232.21
19.6
4F25
19.64
2.494
2
B
35x50
177.42
7.5
3F18
7.64
0.970
3
C
35x45
171.56
12.0
4F20
12.57
1.796
4
D
35x45
161.75
9.6
5F16
10.06
1.437
5
CỘT T3 – T5
A
30x45
169.74
13.9
3F25
14.73
2.395
6
B
30x45
131.35
4.0
2F18
5.09
0.828
7
C
30x40
126.38
7.8
3F18
7.64
1.415
8
D
30x40
118.45
5.6
3F16
6.03
1.117
9
CỘT T6 – T8
A
25x40
110.23
9.8
5F16
10.06
2.236
10
B
25x40
85.38
1.3
2F18
5.09
1.131
11
C
25x35
82.51
5.2
2F18
5.09
1.314
12
D
25x35
77.63
3.3
2F18
5.09
1.314
13
CỘT T9 – T11
A
25x30
52.91
4.4
2F18
5.09
1.566
14
B
25x30
40.75
4.2
2F16
4.02
1.237
15
C
25x30
39.59
4.1
2F16
4.02
1.237
16
D
25x30
37.18
4.0
2F16
4.02
1.237
Tính toán cốt đai cho dầm:
Dùng thép đai CI, Rađ = 2000 kG/cm2
Dùng đai f6, n=2 (đai 2 nhánh)
Lấy giá trị lớn nhất của lực cắt Qmax từ giá trị tổ hợp nội lực để tính toán, sau đó bố trí cho toàn bộ dầm.
Qmaz = 71.3 T
utt = Rađ .n.fđ . (cm)
umax = (cm)
Đoạn gần gối tựa :
Uct ≤ = (cm)
Đoạn giữa nhịp:
Uct ≤ (cm )
Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt
Q £ 0.35Rnbh0 = 0.35 × 110 × 25 × 32 = 30800 kG
Chọn cốt đai để bố trí như sau: f6a100 (1/4 nhịp đoạn gần gối) và f6a200 (1/2 đoạn giữa nhịp).
Kiểm tra điều kiện đặt cốt xiên
(kG/cm)
Q<Qđb = = = 17667 kG = 17.7 (T)
Vậy không cần đặt cốt xiên .
Tính toán cốt đai cho cột:
Cốt đai được chọn là f6, Ra = 2000 kG/cm2
Khoảng cách giữa các cốt đai không vượt quá 15 lần đường kính bé nhất của cốt dọc chịu nén : fmin = 14 mm
a = 14´15 = 210 mm Þ chọn f6a200.
- Trong vùng nối cốt thép dọc khoảng cách giữa các cốt đai không vượt quá 10 lần đường kính bé nhất của cốt dọc chịu nén : fmin = 14 mm
a = 14´10 =140 mm Þ Chọn f6a100
C. Tính toán cốt treo.
Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, phải có cốt đai hay cốt xiên cho dầm chính, gọi là cốt treo. Ta dùng cốt đai để làm cốt treo.
Gọi P là lực tập trung trên dầm chính tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính.
Diện tích cốt treo cần thiết là:
Các tiết diện dầm chính như nhau và các tiết diện dầm phụ như nhau, nên để đơn giản ta chọn giá trị lớn nhất của phản lực các gối để tính cốt treo sau đó bố trí chung cho toàn bộ các dầm.
Số cốt treo cần thiết là :
Số cốt treo phải đặt trong khoảng : Str = bdp + 2h1=15+2´10 =35 cm
Tính cốt treo tại vị trí dầm phụ (15´25) gối lên dầm chính (25´35)cm:
h1 = 35-25=10 cm.
Dùng thép CI, Rađ = 2000 kG/cm2 .
Dùng đai f6, fđ = 0.283 cm2 , n=2
Nội lực tính toán được lấy từ Sap 2000: phản lực nút tại vị trí gối giữa hai đầu dầm là bước nhảy của biểu đồ lực cắt tại nút đó . Chọn giá trị lớn nhất để tính toán, sau đó bố trí cho toàn bộ khung .
Với P = 1504.56 + 509.41 = 2013.97 (kG)
cm2
thanh
- Đặt mỗi bên mép dầm phụ 3 đai, khoảng cách giữa các đai là 5cm.
V.7 KHUNG TRỤC 4 ĐƯỢC THỂ HIỆN TRÊN BẢN VẼ (KC-05-06-07-08/8)
&
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 6. khung truc 4.doc