thiết kế chung cư C16 - khu đô thị Trung Yên và lập chương trình dồn tải khung phẳng, tổ hợp lực dầm, cột, chương 5 pot

Chng 5: Cấu kiện chịu nén
I.4.4.1. Cấu kiện chịu nén đúng tâm chữ nhật
Tiết diện cốt thép của cột chịu nén đúng tâm:
N
Trong đó:
N: Lực dọc
R
n
: C-ờng độ chịu nén của bê tông
R
n
: C-ờng độ chịu kéo của thép
F
b
: Diện tích tiết diện ngang của cột.

: Hệ số uốn dọc (Tra bảng)
Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép 0,4



3,5%
I.4.4.2. Cấu kiện chịu nén lệch tâm chữ nhật
N
e
o
N
M
Đặt cốt thép đối xứng
Tính độ lệch tâm ban đầu e
0

: e
0
=e
01
+e
ng
Độ lệch tâm do nội lực:
N
M
e

01
Độ lệch tâm ngẫu nhiên:
25
h
e
ng
(sai số do thi công) nh-ng
luôn lớn hơn 2 cm.
Hệ số uống dọc:
th
N
N


1
1

Lực kéo tới hạn: ) (.4,6
2

aabb
dh
oth
JEJE
K
S
lN
Trong đó:
S: Hệ số kể đến độ lệch tâm
Khi e
0
<0,05h lấy S = 0,84
Khi 0,05h < e
0
< 5h lấy
h
e
S
0
1,0
11,0


Khi e
0
< 5h lấy S = 0,122
K
dh
: Hệ số kể tới tính chất dài hạn của tải trọng
2

.
2
.
1
h
NM
h
NM
K
dhdh
dh



Nếu không tách riêng M
dh
, N
dh
, thì lấy K
dh
=2
Nếu M
dh
ng-ợc dấu với M thì M
dh
lấy dấu âm. Nếu K
dh
<1 thì
lấy K
dh = 1.

M
dh
, N
dh
là Mômen và lực dọc do tải trọng dài hạn gây ra.
E
a
, E
b
: Modul đàn hồi của thép và bê tông
J
a
: là Mômen quán tính của thép: J
a
=
t
.b.h
o
.(0,5.h a)
2
Giả thiết:
t
= 0,8 1,2% (Hàm l-ợng thép tổng thể)
Xác định độ lệch tâm tính toán:
a
h
ee
2
.
0

a
h
ee
2
.'
0

Xác định tr-ờng hợp lệch tâm:
bR
N
x
n
*

Nếu x <
0
.h
0
thì xảy ra lệch tâm lớn
Nếu x


0
.h
0
thì xảy ra lệch tâm bé
Giá trị

0

phụ thuộc vào mác bê tông và nhóm thép.
a) Tính toán cốt thép dọc
Với tr-ờng hợp lệch tâm lớn (x <
0
.h
0
)
Nếu x> 2.a
)''.(
2
1
.
'
0
0
ahR
xheN
FF
a
aa









Nếu x

2.a
)'(
'.
'
0
ahR
eN
FF
a
aa


Kiểm tra hàm l-ợng
min




max
với
min
= 3,5%;
max
=
0,4%
=
o
aa
hb

FF
.
'

x 100%
Nếu khác nhiều với
gt
thì dùng tính lại N
dh
và

( à

chỉ
nên lấy < 0,25%)
Với tr-ờng hợp lệch tâm bé (x >

0
.h
0
)
Tính x, kiểm tra:
Nếu

e
0

0,2h
0
thì: x = h -

0
0
4,1.
2
1
8,1

h
h
.

e
0
Nếu

e
0

0,2h
0
thì: x = 1,8 (e
0gh
-

e
0
) +
0
.h
0
e
0gh
= 0,4 (1,25h -
0
.h
0)
).(
2

'
0
0
ahR
x
hbReN
FF
a
xn
aa

Kiểm tra lại hàm l-ợng cốt thép:
b) Cấu tạo cốt thép:
Cốt dọc chịu lực có đ-ờng kính từ 12 đến 40mm. Khi cạnh
tiết diện lớn hơn 20 cm thì nên dùng cốt thép có đ-ờng kính
tối thiểu là 16mm.
Trong cấu kiện chịu nén đúng tâm, cốt dọc th-ờng đặt đối
xứng với hai trục đối xứng của tiết diện. Gọi F
at
là tổng diện
tích cốt thép dọc, F
b
là diện tích tiết diện ngang của cấu kiện
và
b
a
F
F
à x 100% thì à
t
không v-ợt quá 3% và không đ-ợc
nhỏ hơn

min
Trong cấu kiện chịu nén lệch tâm, th-ờng gọi F
a

là cốt
thép đặt trên cạnh chịu nén nhiều, F
a
là cốt thép đặt trên
cạnh đối diện (phía chịu kéo hoặc chịu nén ít). Nếu bố trí cho
F
a
= F
a
ta có tiết diện đặt cốt thép đối xứng. Tỉ số phần trăm
cốt thép tính riêng cho F
a
và F
a
là:
à
=
b
a
F
F
x 100%
t
à =
b
a
F
F
'
x 100%

F
b
diện tích làm việc của tiết diện (tiết diện chữ nhật
và chữ T có F
b
). Trị số
à
và
t
à không đ-ợc nhỏ hơn
à
min
và trì
số
à
t
=
à
+
à
t
không nên v-ợt quá 3,5%. Thông th-ờng
à
t
=
0,5%

1,5%. Tỉ số phần trăm cốt thép tối thiệu
à
min

đối với
cấu kiện chịu nén lệch tâm là nh- sau:
à
min
% Độ mảnh
0,05


17 hoặc
h

5
0,1 17 <


35 hoặc
h

10
0,2 35<


83 hoặc
h

24
0,25
>83
Đối với cấu kiện chịu nén trung tâm, tính độ mảnh theo
cạnh bé của tiết diện và giá trị

à
min
lấy gấp đôi giá trị cho ở
trên.
Khi chiều cao h của tiết diện lớn hơn 50 cm thì đối với
cấu kiện chịu nén lệch tâm, ngoài cốt dọc chịu lực đặt trên
cạnh b còn phải đặt cốt dọc cấu tạo trên cạnh h. Đ-ờng kính
của cốt này không nhỏ hơn 12 mm và khoảng cách giữa
chúng phải nhỏ hơn 40 cm.
Cốt thép đai trong cấu kiện chịu nén có tác dụng giữ ổn
định cho cốt dọc chịu nén không sai lệch vị trí khi thi công và
khi chịu lực. Và cốt đai cũng có tác dụng chịu lực cắt. Ng-ời
ta chỉ tính cốt đai khi cấu kiện phải chịu lực.