bảng tính thép dọc dầm khung k3 trục 8 đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng

đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
Chơng 4. tính toán dầm
4.1. C s tớnh toỏn
Hình 4.1. Sơ đồ khung
4.1.1. Chọn vật liệu khung .
Bê tông mác 300. Có Rn =130 kg/cm
2
, R
k
=10 kg/cm
2
.
Thép dọc trong cột, dầm : Chọn nhóm AIII có Ra = R'a = 3600 kg/cm
2
.
Sinh viên: vũ thị thanh mai - lớp : xdd47_Đh2
79
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
Thép đai dùng nhóm AI có R
ađ
= 1700 kg/cm
2
.
Bê tông mác 300 có hệ số
0
= 0,55, A
0
= 0,399.
Chiều dài tính toán của cột khung nhà nhiều tầng khi số nhịp không ít hơn 2 và mối nối

cột với xà ngang, móng là liên kết cứng có thể lấy nh sau:
Giả thiết khoảng cách từ mép ngoài bê tông đến trọng tâm cốt thép :
a = a
,
= 5 cm.
tính toán dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
4.2. Tớnh dm chớnh
4.2.1. Tớnh dm D5
Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đợc các cặp nội lực nguy hiểm sau:
+Tiết diện 1. M = -54588 kgm. Q = -39411 kg.
+Tiết diện 2. M = 23533 kgm. Q = 8197 kg.
+Tiết diện 3. M = -57326 kgm. Q = 49288 kg.
a, Tính với mô men âm tiết diện 1.
Giả thiết a = 5 cm h
0
= h - a = 80 - 5 = 75 cm.
399,0285,0
75.30.130
5458800
..
0
22
0
=<===
A
hbR
M
A
n
828,0)285,0.211(5,0)211(5,0

=+=+=
A

2
0
16,26
75.828,0.3600
5458800
..
F cm
hR
M
a
a
===

.
%.2,1
75.30
%100.16,26
.
%100.
0
===
hb
F
a
t
à
%.99,1

3600
130.55,0
.
0
max
===
a
n
R
R

à
à
t
< à
max
hợp lý.
Chon thép 325+228 có F
a
= 27,05 cm
2
.
b, Tính với mô men ở cuối dầm (tiết diện 3).
Giả thiết a = 5 cm h
0
= h - a = 80 - 5 = 75 cm.
399,0299,0
75.30.130
5732600
..

0
22
0
=<===
A
hbR
M
A
n
817,0)299,0.211(5,0)211(5,0
=+=+=
A

2
0
84,27
75.817,0.3600
5732600
..
F cm
hR
M
a
a
===

.
%.2,1
75.30
%100.16,26

.
%100.
0
===
hb
F
a
t
à
Sinh viên: vũ thị thanh mai - lớp : xdd47_Đh2
80
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
%.99,1
3600
130.55,0
.
0
max
===
a
n
R
R

à
à
t
< à
max

hợp lý.
Chon thép 325+228 có F
a
= 27,05 cm
2
.
c, Tính thép chịu mô men dơng.
M = 23533 kgm.
Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén, lấy h
c
= 12 cm.
B
c
=b+2C
1
Giả thiết: a = 5cm, h
0
= 55 - 5 = 50 cm.
Để tính bề rộng cánh b
c
, lấy c
1
bé nhất trong ba trị số sau:
+ Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm 0,5. 7,7 = 3,85 m.
+
.33,18.
6
1
.
6

1
ml
d
==
+ 9h
c
= 9. 0,12 = 1,08 m.
Lấy c
1
= 108cm.
Tính: b
c
= b + 2c
1
= 30 + 2*108 = 246 cm.
M
c
= R
n
.b
c
.h
c
.( h
0
- 0,5h
c
) = 130.246.12.( 70 - 0,5.12 ) = 24560 kgm.
M
c

> M
max
=> Trục trung hoà qua cánh.
399,0015,0
75.246.130
2353300
..
22
0
=<===
d
cn
A
hbR
M
A
992,0)015,0.211(5,0)211(5,0
=+=+=
A

.41,8
75.992,0.3600
2353300
..
2
0
cm
hR
M
F

a
a
===

Chọn 320 có F
a
= 9,42 cm
2
.
.%47,0%100
70.30
42,9
min
àà
>==
d, Tính toán cốt đai.
Lực cắt lớn nhất của dầm đợc xác định từ bảng tổ hợp nội lực là :
Q = 49288 kg (tại tiết diện 3)
Kiểm tra các điều kiện:
+, k
1
.R
k
.b.h
0
= 0,6.10.30.80 = 12600 kg
+, k
0
.R
n

.b.h
0
= 0,35.130.30.80 = 95550 kg
Ta có: Q = 49288 kg < 95550 kg
Thoả mãn điều kiện, bê tông không bị vỡ vì ứng suất nén chính.
Q > 9000 kg : Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, phải tính cốt đai.
Giả thiết dùng cốt đai 8 ( f
đ
= 0,503 cm
2
) hai nhánh ( n = 2 )
Khoảng cách cốt đai tính toán:
Sinh viên: vũ thị thanh mai - lớp : xdd47_Đh2
81
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
cm
Q
hbR
fnRu
k
dadtt
10
49288
75.30.10.8
503,0.2.1700
..8
.
2
2

2
2
0
===

Khoảng cách cấu tạo của cốt đai. Tiêu chuẩn thiết kế qui định:
cm
Q
hbR
uu
k
7,44
49288
75.30.10.5,1
...5,1
2
2
0
max
===
Trên đoạn dầm gần nút khung:
u
ct
= min( h/3,30 ) = min( 80/3,30 ) = 25 cm
Trên đoạn dầm còn lại (đoạn giữa dầm ):
u
ct
= min( 3h/4,50 ) = min( 3.80/4, 50 ) = 41,25 cm, Chọn u
ct
= 50 cm

Vậy khoảng các thiết kế của cốt đai:
+ Trong đoạn đầu dầm có chiều dài l/4, ta đặt u = 10 cm.
+ Trong đoạn còn lại ở giữa dầm, ta đặt u = 10 cm
40
89
92
39
37
13-13
31
89
92
37
14-14
31
40
89
92
39
37
15-15
31
Hình 4.2. mặt cắt dầm
4.2.2. Tớnh dm D6
Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đợc các cặp nội lực nguy hiểm sau:
+Tiết diện 1. M = -82082 kgm. Q = -37749 kg.
+Tiết diện 2. M = 35708 kgm. Q = -10792 kg.
+Tiết diện 3. M = -66670 kgm. Q = 59141 kg.
a, Tính với mô men âm tiết diện 1.
Giả thiết a = 5 cm h

0
= h - a = 80 - 5 = 75 cm.
399,038,0
75.30.130
8208200
..
0
22
0
=<===
A
hbR
M
A
n
810,0)38,0.211(5,0)211(5,0
=+=+=
A

2
0
8,26
75.810,0.3600
8208200
..
F cm
hR
M
a
a

===

.
Sinh viên: vũ thị thanh mai - lớp : xdd47_Đh2
82
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
%.9,1
75.30
%100.8,26
.
%100.
0
===
hb
F
a
t
à
%.99,1
3600
130.55,0
.
0
max
===
a
n
R
R

à
à
t
< à
max
hợp lý.
Chon thép 228+325có F
a
= 27,05 cm
2
.
b, Tính với mô men ở cuối dầm (tiết diện 3).
Giả thiết a = 5 cm h
0
= h - a = 80 - 5 = 75 cm.
399,031,0
70.30.130
6667000
..
0
22
0
=<===
A
hbR
M
A
n
805,0)31,0.211(5,0)211(5,0

=+=+=
A

2
0
05,26
75.805,0.3600
6667000
..
F cm
hR
M
a
a
===

.
%.56,1
75.30
%100.05.26
.
%100.
0
===
hb
F
a
t
à
%.99,1

3600
130.55,0
.
0
max
===
a
n
R
R

à
à
t
< à
max
hợp lý.
Chon thép 228+325có F
a
= 27,05 cm
2
.
c, Tính thép chịu mô men dơng.
M = 35708 kgm.
Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén, lấy h
c
= 12 cm.
B
c
=b+2C

1
Giả thiết: a = 5cm, h
0
= 80 - 5 = 75 cm.
Để tính bề rộng cánh b
c
, lấy c
1
bé nhất trong ba trị số sau:
+ Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm 0,5. 8,7 = 4,35 m.
+
.5,19.
6
1
.
6
1
ml
d
==
+ 9h
c
= 9. 0,12 = 1,08 m.
Lấy c
1
= 108cm.
Tính: b
c
= b + 2c
1

= 30 + 2*108 = 246 cm.
M
c
= R
n
.b
c
.h
c
.( h
0
- 0,5h
c
) = 130.246.12.( 75 - 0,5.12 ) = 24560 kgm.
M
c
> M
max
=> Trục trung hoà qua cánh.
399,0023,0
75.246.130
3570800
..
22
0
=<===
d
cn
A
hbR

M
A
988,0)023,0.211(5,0)211(5,0
=+=+=
A

Sinh viên: vũ thị thanh mai - lớp : xdd47_Đh2
83
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
.34,13
75.988,0.3600
3570800
..
2
0
cm
hR
M
F
a
a
===

Chọn 325 có F
a
= 14,73 cm
2
.
.%76,0%100

75.30
73,14
min
àà
>==
d, Tính toán cốt đai.
Lực cắt lớn nhất của dầm đợc xác định từ bảng tổ hợp nội lực là :
Q = 59141 kg (tại tiết diện 3)
Kiểm tra các điều kiện:
+, k
1
.R
k
.b.h
0
= 0,6.10.30.80 = 12600 kg
+, k
0
.R
n
.b.h
0
= 0,35.130.30.80 = 95550 kg
Ta có: Q = 59141 kg < 95550 kg
Thoả mãn điều kiện, bê tông không bị vỡ vì ứng suất nén chính.
Q > 12600 kg : Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, phải tính cốt đai.
Giả thiết dùng cốt đai 8 ( f
đ
= 785 cm
2

) hai nhánh ( n = 2 )
Khoảng cách cốt đai tính toán:
cm
Q
hbR
fnRu
k
dadtt
10
59141
75.30.10.8
785,0.2.1700
..8
.
2
2
2
2
0
===

Khoảng cách cấu tạo của cốt đai. Tiêu chuẩn thiết kế qui định:
cm
Q
hbR
uu
k
7,33
59141
75.30.10.5,1

...5,1
2
2
0
max
===
Trên đoạn dầm gần nút khung:
u
ct
= min( h/3,30 ) = min( 80/3,30 ) = 25 cm
Trên đoạn dầm còn lại (đoạn giữa dầm ):
u
ct
= min( 3h/4,50 ) = min( 3.80/4, 50 ) = 41,25 cm, Chọn u
ct
= 50 cm
Vậy khoảng các thiết kế của cốt đai:
+ Trong đoạn đầu dầm có chiều dài l/4, ta đặt u = 10 cm.
+ Trong đoạn còn lại ở giữa dầm, ta đặt u = 10 cm
Sinh viên: vũ thị thanh mai - lớp : xdd47_Đh2
84