tính toán thiết kế nhà cao tầng ( viện y học các bệnh lâm sàn nhiệt đới ), chương 12 ppt

Chng 12: Thép đai
* Nhiệm vụ cốt đai
- Hạn chế chiều dài tự do của cốt thép dọc, chống sự nở ngang của
cấu kiện.
- liên kết các cốt dọc thành khung vững chắc, giữ đúng vị trí cốt
dọc trong thi công.
- Chịu lực cắt khi lực cắt lơn.
- Th-ờng dùng thép AI(CI).
- Đ-ờng kính cốt thép đai th-ờng dùng (
6: 10). d
đai
>= 1/4
(d
nén
dọc
)
max
= (1/4)*28=7mm
Chọn đ-ờng kính cốt thép đai
8
Cột là cấu kiện chịu nén là chính nên giá trị lực cắt rất nhỏ, do đó
cốt đai trong cột chỉ đặt theo cấu tạo:
- Cốt đai trong nút khung bố trí
8 a100.
- Cốt đai trong đoạn
4
1
H
c
phía chân và đỉnh bố trí cốt đai 8a150.
- Đoạn giữa cột bố trí

8a200.
Việc tính toán cốt thép của các cột khác đ-ợc thực hiện
bằng bảng tính Excel. Xem bảng tính thép cột kèm theo.

B. Tính thép dầm
1) Tính cốt thép dọc
: Nội lực tính toán đ-ợc chọn là các cặp
nội lực có mô men d-ơng và mô men âm lớn nhất để tính theps
dầm.
Nguyên tắc tính toán cốt dọc chịu lực trong dầm:
Tính toán với tiết diện chịu mô men âm:
Tính toán theo sơ đồ đàn hồi, với bê tông Mác 250 có A
0
= 0,412
Sơ đồ tính:
Vì cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua, tính toán với tiết diện b x
h
Tính giá trị
2
0
hbR
M
A
n
,h
0
= h - a
- Nếu A
A
0

thì tra hệ số theo phụ lục hoặc tính toán:
)211.(5,0 A

Diện tích cốt thép cần thiết:
0
hR
M
F
a
a


kiểm tra hàm l-ợng cốt thép :
(%)100.
.
%
0
hb
F
a



min
= 0,15% < % <
max
Hàm l-ợng cốt thép hợp lý = 0,8% : 1,5%.
Nếu
<
min

thì giảm kích th-ớc tiết diện rồi tính lại.
Nếu
>
max
thì tăng kích th-ớc tiết diện rồi tính lại.
- Nếu A > A
0
thì nên tăng kích th-ớc tiết diện để tính lại. Nếu
không tăng kích th-ớc tiết diện thì phải đặt cốt thép chịu nén F'
a
và
tính toán theo tiết diện đặt cốt kép.
Tính toán với tiết diện chịu mô men d-ơng:
Do bản sàn đổ liền khối với dầm nên nó sẽ cùng tham gia chịu lực
với s-ờn khi nằm trong vùng nén. Vì vậy khi tính toán với mô men
d-ơng ta phải tính theo tiết diện chữ T .
Sơ đồ tính:
Bề rộng cánh đ-a vào tính toán: b
c
=b + 2.c
1
Trong đó c
1
không v-ợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau:
+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm.
+ Một phần sáu nhịp tính toán của dầm.
+ 9.h
c
. Trong đó h
c

: chiều cao của cánh, lấy bằng chiều dày
bản.
Xác định vị trí trục trung hoà:
M
c
= R
n
.b
c
.h
c
.(h
0
- 0,5.h
c
)
- Nếu M
M
c
trục trung hoà qua cánh, lúc này tính toán nh- đối
với tiết diện chữ nhật kích th-ớc b
c
.h.
- Nếu M > M
c
trục trung hoà qua s-ờn, cần tính cốt thép theo
tr-ờng hợp vùng nén chữ T.
Tính toán cốt thép cho dầm số 55 : Tiết diện dầm 50 x 22cm.
Vật liệu :
Bê tông mác M250 có R

n
= 110kG/cm
2
, R
k
= 8.8Kg/cm
2
= 0.58 : A
0
= 0.412
- Cốt thép chịu lực chính loại AII có R
a
= R
a
' = 2800kG/cm
2
- Cốt thép đai loại AI có R
a
= R
a
' = 2800kG/cm
2
Tính thép chịu mô men d-ơng: M = 4076.7 kGm (tại tiết diện 2-2).
Bề rộng cánh đ-a vào tính toán: b
c
= b + 2.c
1
Trong đó c
1
không v-ợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0.5 x 3.08 =
1.54m
+ Một phần sáu nhịp tính toán của dầm: 1/6 = 5.0/6 = 0.833 (m)
+ 9.h
c
= 9 x 0.1 = 0.9 (m)
h
c
= 10 (cm): Chiều cao của cánh, lấy bằng chiều dày bản.
Vậy lấy c
1
= 80cm b
c
= 22 + 2 x 80 = 182 (cm)
Giả thiết a = 4cm
h
0
= 50 - 4 = 46 (cm)
Xác định vị trí trục trung hoà:
M
c
= R
n
.b
c
.h
c
.(h
0
- 0,5.h

c
) = 110 x 182 x 10 x (46 - 0.5 x10) =
8208200 (kGcm) = 82082 (kGm)
Sơ đồ tính:
Ta có M = 4076.7 (kGm) < M
c
= 82082 (kGm) nên trục trung hoà
đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật1820 x 50 cm.
)(18.3
4699.02800
7.4076

99,0).211.(5,0;412,0009.0
46182110
7.4076

2
0
0
22
0
cm
hR
M
F
AA
hbR
M
A
a

a
n








Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép :
%15,0%31.0100.
4622
38.0
100.
.
%
min
0




hb
F
a
Chọn thép : 2 25; F
a
= 9.82 (cm
2

)
Tính thép chịu mô men âm: M = - 17013 kGm
Tính với tiết diện chữ nhật 50 x 22 cm; Giả thiết a = 4cm
h
0
= 50
- 4 = 46 (cm)
Ta có :
79.0).211.(5,0
412,0332.0
4622110
1701300

0
22
0




A
A
hbR
M
A
n

)(72.16
4679.02800
1701300

2
0
cm
hR
M
F
a
a




Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép :
%15,0%31.0100.
4622
38.0
100.
.
%
min
0




hb
F
a
Chọn thép 225 + 128 F

a
= 15.94 (cm
2
) ( = 1.57%)
Việc tính toán cốt thép các dầm khác đ-ợc tự động hoá bằng bảng
tính Excel.
Xem bảng tính toán kèm theo.