Chương 12. KIỂM TRA MỘT SỐ CẤU KIỆN , LIÊN KẾT
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (968.08 KB, 38 trang )
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
145
Ch-ơng 12. Kiểm tra một số cấu kiện, liên kết
I. Kiểm tra cột :
1. Kiểm tra cột tầng hầm( cột bê tông cốt cứng)
Sử dụng phần mềm ETABS 8.5.0 để phân tích nội lực kết cấu. Từ kết quả tổ
hợp nội lực chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để kiểm tra tiết diện cột là cặp M
x
, M
y
, N
ở tiết diện chân cột tầng hầm 3 (Phần tử C53):
M
x
= M
3-3
= -120,212 Tm; M
y
= M
2-2
= -18,491Tm; N = 1889,048 T .
Các cặp nội lực khác có trị số nhỏ hơn nên không nguy hiểm bằng cặp đã chọn.
1.1. Kiểm tra các điều kiện để áp dụng ph-ơng pháp tính đơn giản:
Tiết diện cột nh- hình 12.1:
- Bêtông B25, có R
b
= 145 kG/cm
2
, E
b
= 30
10
3
kG/cm
2
- Thép cột XCT34 có
2
/3400 cmkGf
y
, E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
,
R
s
= 2250 kG/cm
2
.
- Tiết diện cột: B = 100 cm, H = 100 cm.
d =
2
H
= 50 cm.
- Kích th-ớc lõi: b
f
= 70 cm, h = 70 cm, t
f
= 3,0 cm, t
w
= 2,8 cm, h
w
= 64 cm.
E
s
= 2,1
10
6
kG/cm
2
.
-
2
2,599 cmA
a
;
2
26,9322 cmA
c
; A
2
2
54,78
4
5,2
16 cm
s
- Cốt mềm: 1625 A
ro
= 4,91 cm
2
, a = 5 cm.
E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
, R
a
= 2800 kG/cm
2
.
Chiều dài tính toán:
3,35,0
lf
L
1,65 m
x x
y
y
Hỡnh 1 Tiết diện cột chính tầng hầm
+ Cột có tiết diện không đổi và có hai trục đối xứng:
+ Tỉ lệ l-ợng thép:
Rd,pl
a
y
a
N
f
A
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
146
Lực dọc giới hạn tính toán:
TkG
f
A
f
A
M
f
AN
s
sk
s
c
ck
c
a
y
aRdpl
3,28096,2809279
15,1
2800
54,78
5,1
145
85,026,9322
1,1
3400
2,599
85,0
,
66,0
3,2809
10
1,1
3400
2,599
3
Hệ số
nằm trong khoảng
9,02.0
.
Độ mảnh quy đổi:
cr
R,pl
N
N
Trong đó:
2
fl
c
2
cr
L
)EI(
N
Độ cứng đàn hồi của tiết diện liên hợp:
2
2
2
3
6
33
6
6,16188616
4
5,2
3
2
100
35,1
1030
8,0101,2
9,532826
12
100100
35,1
1030
8,09,532826101,2
8,0)(
Tm
IEIEIEEI
ssccaac
TN
cr
12,586871
65,1
6,161886
2
2
R,pl
N
là lực dọc giới hạn dẻo khi các hệ số an toàn lấy bằng 1:
TkGN
Rpl
16,340655,3406160280054,7885,014526,932234002,599
.
Vậy:
2076,0
12,586871
16,3406
.
cr
Rpl
N
N
Nh- vậy các điều kiện bền của ph-ơng pháp tính đơn giản đều thoả mãn nên ta
có thể áp dụng ph-ơng pháp tính đơn giản.
1. 2. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ:
6,36
3400
2350
44443,23
30
700
f
t
b
.
Vậy, cho phép bỏ qua hiệu ứng ổn định cục bộ của cấu kiện thép.
+ Khả năng chịu lực của cột liên hợp theo điều kiện ổn định:
Cột liên hợp có khả năng chịu uốn dọc nếu :
Rd.plSd
NN
Trong đó:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
147
- hế số uốn dọc, giá trị
phụ thuộc vào độ mảnh quy đổi
076,0
, đ-ợc tính
theo công thức:
1
1
2/1
2
2
với
2
)2,0(15,0
Cột tiết diện rỗng nhồi bêtông nên
34,0
482,0076,0)2,0076,0(34,015,0
2
04,1
076,0482,0482,0
1
22
Lấy
1
, ta kiểm tra có:
TNTN
RdplSd
3,28093,28090,105,1889
.
Điều kiện ổn định cục bộ đ-ợc đảm bảo.
1.3. Kiểm tra khả năng chịu lực của cột bằng ph-ơng pháp đơn giản:
a. Đ-ờng cong t-ơng tác:
Hình 2 - Đ-ờng cong t-ơng tác của cột liên hợp
+ Điểm A: khả năng chịu nén
TNN
RdplA
3,2809
.
;
0M
A
+ Điểm D: mômen uốn giới hạn lớn nhất
TkG
RA
NN
bc
RdpmD
86,67585,675863
2
14526,9322
22
1
.
Rd.maxD
MM
, giá trị lớn nhất khi trục trung hoà đi qua giữa bản bụng của thép hình
3
63,15223
2/70
9,532826
2/
cm
h
I
W
a
pa
: mômen kháng uốn của lõi thép
3
2
84,9223
2
100
4
5,2
22 cmW
ps
: mômen kháng uốn của các cốt dọc
Mômen kháng uốn của phần bêtông:
3
2
2
53,23385384,92263,15223
4
100100
4
cmWW
hb
W
pspa
cc
pc
:
Tm
RWfWfWM
bpcsdpsydpaRd
1,889
5,1
2/145
85,053,233853
15,1
2800
84,922
1,1
3400
63,15223
2/
.max
+ Điểm B: khả năng chịu uốn:
0
B
N
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
148
Để tính
Rd.pl
M
ta cần tính toán h
n
(khoảng cách từ trục trọng tâm thép ống đến
trục trung hoà dẻo cảu tiết diện)
h
n
h
n
2
b
r
y
f
/
Ma
Hình 3 - Biểu đồ ứng suất ứng với điểm B
Cân bằng theo ph-ơng ngang ta có:
ccknwb
c
Maywn
fhtbR
A
fth
/85,0)(
2
/2
cm
ftRtb
RA
h
Maywbw
bc
n
5,21
1,1/34008,241458,21002
14526,9322
/4)(2
Tính môđun kháng uốn dẻo :
Của phần bản bụng thép hình :
322
2
3,12945,218,2
4
)2(
cmht
ht
W
n
w
nw
pan
Của phần cốt thép dọc :
322
2
75,69335,215,266
4
)2(6
cmh
h
W
n
n
psn
Môđun kháng của phần bêtông có chiều cao là 2h
n
:
322
65,2505275,69333,129445,218,2100 cmWWhbW
psnpanncpcn
Vậy ta có:
Rd.nRd.maxRd.pl
MMM
Trong đó M
n.Rd
là phần mômen có thể chịu đ-ợc của phần tiết diện có độ cao là 2h
n
Tm
RWfWfWM
bpcnsdpsnydpanRdn
1,119
5,1
2/145
85,065,25052
15,1
2800
75,69331,1/34003,1294
2/
.
TmM
Rdpl
6701,2191,889
.
+ Điểm C:
TNN
Rdpmc
72,1351
.
TmMM
Rdplc
670
.
+ Điểm E:
Khi tính điểm E nên chọn vị trí gần giữa điểm A và điểm C. Để dễ tính toán ta
chọn tr-ờng hợp trục trung hoà nằm sát mép trong của cánh d-ới thép hình:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
149
h
n
h
n
2
b
r
y
f
/
Ma
Hình 4 - Biều đồ ứng suất với điểm E lựa chọn
T
fAfbtANfAfbtAfAN
sdsydfaRdpmsdsydfacdcE
85,2096
15,1
2800
4
5,2
16
1,1
3400
)37022,599(1072,1351
)2()2(
2
3
.
TmthfbtM
fydfE
89,434)370(1,1/3400370)(
Đ-ờng cong t-ơng tác d-ới dạng đa giác có thể vẽ nh- sau:
n
m
0.00
0.00 0.20 0.40 0.80 1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.60
0.65
0.75
1.03
1.00
0.75
0.67
0.48
0.00
Hình 5 - Đ-ờng cong t-ơng tác M và N của tiết diện cột khảo sát
1.4. Kiểm tra
a. ảnh h-ởng của phân bố mômen:
Khi tính toán, giả thiết của ph-uơng pháp đơn giản là kết cấu cứng, nh-ng
không thể bỏ qua ảnh h-ởng của phi tuyến hình học làm tăng mômen trong cột khi tính
theo tuyến tính. Tức là cần phân tích sựu làm việc của cột khi kể đến hiệu ứng bậc hai.
Điều kiện cần để kiểm tra cột liên hợp khi tách ra từ kết cấu cứng:
1,00032,0
12,586871
05,1889
cr
Sd
N
N
2,0)12(2,0)2(2,0076,0 r
Nh- vậy không cần kể đến ảnh h-ởng của sự làm việc phi tuyến.
b. Kiểm tra khả năng chịu lực:
Để kiểm tra ta tính mômen cho phép ứng với lực dọc lớn nhất rồi so sánh
mômen cho phép với mômen trong cặp nội lực xem có thoả mãn hay không. Ta tiến
hành nh- sau:
1
67,0
3,2809
05,1889
.
Rdpl
Sd
d
N
N
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
150
0
4
11
1
4
r1
n
75,0
3,2809
85,2096
.
Rdpl
E
E
N
N
dE
Xác định khả năng chịu lực dựa vào đ-ờng đặc tr-ng:
n
m
0.00
0.00 0.20 0.40 0.80 1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.60
0.65
0.75
1.03
1.00
0.75
0.67
0.48
0.00
Xác định
d
:
CE
dE
EC
Ed
1
670
670
.
Rdpl
C
C
M
M
;
65,0
670
89,434
.
Rdpl
E
E
M
M
;
48,0
3,2809
72,1351
.
.
Rdpl
Rdpm
C
N
N
Vậy
75,065,0
48,075,0
67,075,0
)65,01()(
E
CE
dE
ECd
Xác định
k
:
Do
E
nên
0,0
175,0
10,1
65,0
1
1
1
1
E
Ek
EE
k
75,0
)(
n
ndk
d
Ta có:
TmM
Sd
25,4526709,075,0212,120
Đảm bảo khả năng chịu lực.
2. Kiểm tra cột tầng 1 ( cột bê tông cốt cứng)
Sử dụng phần mềm ETABS 8.5.0 để phân tích nội lực kết cấu. Từ kết quả tổ hợp nội
lực chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để kiểm tra tiết diện cột là cặp M
x
, M
y
, N ở tiết
diện chân cột tầng 1 (Phần tử C53):
M
x
= M
3-3
= -251,7005 Tm; M
y
= M
2-2
= -35,9085 Tm; N = 1872,084 T .
Các cặp nội lực khác có trị số nhỏ hơn nên không nguy hiểm bằng cặp đã chọn.
2.1. Kiểm tra các điều kiện để áp dụng ph-ơng pháp tính đơn giản:
Tiết diện cột nh- hình 6:
- Bêtông B25, có R
b
= 145 kG/cm
2
, E
b
= 30
10
3
kG/cm
2
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
151
- Thép cột XCT34 có
2
/3400 cmkGf
y
, E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
,
R
s
= 2250 kG/cm
2
.
- Tiết diện cột: B = 100 cm, H = 100 cm.
d =
2
H
= 50 cm.
- Kích th-ớc lõi: b
f
= 70 cm, h = 70 cm, t
f
= 3,0 cm, t
w
= 2,8 cm, h
w
= 64 cm.
E
s
= 2,1
10
6
kG/cm
2
.
-
2
2,599 cmA
a
;
2
26,9322 cmA
c
; A
2
2
54,78
4
5,2
16 cm
s
- Cốt mềm: 1625 A
ro
= 4,91 cm
2
, a = 5 cm.
E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
, R
a
= 2800 kG/cm
2
.
Chiều dài tính toán:
0,85,0
lf
L
4,0 m
x x
y
y
Hỡnh 6 Tiết diện cột chính tầng 1
+ Cột có tiết diện không đổi và có hai trục đối xứng:
+ Tỉ lệ l-ợng thép:
Rd,pl
a
y
a
N
f
A
Lực dọc giới hạn tính toán:
TkG
f
A
f
A
M
f
AN
s
sk
s
c
ck
c
a
y
aRdpl
3,28096,2809279
15,1
2800
54,78
5,1
145
85,026,9322
1,1
3400
2,599
85,0
,
66,0
3,2809
10
1,1
3400
2,599
3
Hệ số
nằm trong khoảng
9,02.0
.
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
152
Độ mảnh quy đổi:
cr
R,pl
N
N
Trong đó:
2
fl
c
2
cr
L
)EI(
N
Độ cứng đàn hồi của tiết diện liên hợp:
2
2
2
3
6
33
6
6,16188616
4
5,2
3
2
100
35,1
1030
8,0101,2
9,532826
12
100100
35,1
1030
8,09,532826101,2
8,0)(
Tm
IEIEIEEI
ssccaac
TN
cr
8,99859
0,4
6,161886
2
2
R,pl
N
là lực dọc giới hạn dẻo khi các hệ số an toàn lấy bằng 1:
TkGN
Rpl
16,340655,3406160280054,7885,014526,932234002,599
.
Vậy:
2185,0
8,99859
16,3406
.
cr
Rpl
N
N
Nh- vậy các điều kiện bền của ph-ơng pháp tính đơn giản đều thoả mãn nên ta
có thể áp dụng ph-ơng pháp tính đơn giản.
2. 2. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ:
6,36
3400
2350
44443,23
30
700
f
t
b
.
Vậy, cho phép bỏ qua hiệu ứng ổn định cục bộ của cấu kiện thép.
+ Khả năng chịu lực của cột liên hợp theo điều kiện ổn định:
Cột liên hợp có khả năng chịu uốn dọc nếu :
Rd.plSd
NN
Trong đó:
- hế số uốn dọc, giá trị
phụ thuộc vào độ mảnh quy đổi
076,0
, đ-ợc tính
theo công thức:
1
1
2/1
2
2
với
2
)2,0(15,0
Cột tiết diện rỗng nhồi bêtông nên
34,0
515,0185,0)2,0185,0(34,015,0
2
004,1
185,0515,0515,0
1
22
Lấy
1
, ta kiểm tra có:
TNTN
RdplSd
3,28093,28090,1084,1872
.
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
153
Điều kiện ổn định cục bộ đ-ợc đảm bảo.
2.3. Kiểm tra khả năng chịu lực của cột bằng ph-ơng pháp đơn giản:
a. Đ-ờng cong t-ơng tác:
Hình 7 - Đ-ờng cong t-ơng tác của cột liên hợp
+ Điểm A: khả năng chịu nén
TNN
RdplA
3,2809
.
;
0M
A
+ Điểm D: mômen uốn giới hạn lớn nhất
TkG
RA
NN
bc
RdpmD
86,67585,675863
2
14526,9322
22
1
.
Rd.maxD
MM
, giá trị lớn nhất khi trục trung hoà đi qua giữa bản bụng của thép hình
3
63,15223
2/70
9,532826
2/
cm
h
I
W
a
pa
: mômen kháng uốn của lõi thép
3
2
84,9223
2
100
4
5,2
22 cmW
ps
: mômen kháng uốn của các cốt dọc
Mômen kháng uốn của phần bêtông:
3
2
2
53,23385384,92263,15223
4
100100
4
cmWW
hb
W
pspa
cc
pc
:
Tm
RWfWfWM
bpcsdpsydpaRd
1,889
5,1
2/145
85,053,233853
15,1
2800
84,922
1,1
3400
63,15223
2/
.max
+ Điểm B: khả năng chịu uốn:
0
B
N
Để tính
Rd.pl
M
ta cần tính toán h
n
(khoảng cách từ trục trọng tâm thép ống đến
trục trung hoà dẻo cảu tiết diện)
h
n
h
n
2
b
r
y
f
/
Ma
Hình 8 - Biểu đồ ứng suất ứng với điểm B
Cân bằng theo ph-ơng ngang ta có:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
154
ccknwb
c
Maywn
fhtbR
A
fth
/85,0)(
2
/2
cm
ftRtb
RA
h
Maywbw
bc
n
5,21
1,1/34008,241458,21002
14526,9322
/4)(2
Tính môđun kháng uốn dẻo :
Của phần bản bụng thép hình :
322
2
3,12945,218,2
4
)2(
cmht
ht
W
n
w
nw
pan
Của phần cốt thép dọc :
322
2
75,69335,215,266
4
)2(6
cmh
h
W
n
n
psn
Môđun kháng của phần bêtông có chiều cao là 2h
n
:
322
65,2505275,69333,129445,218,2100 cmWWhbW
psnpanncpcn
Vậy ta có:
Rd.nRd.maxRd.pl
MMM
Trong đó M
n.Rd
là phần mômen có thể chịu đ-ợc của phần tiết diện có độ cao là 2h
n
Tm
RWfWfWM
bpcnsdpsnydpanRdn
1,119
5,1
2/145
85,065,25052
15,1
2800
75,69331,1/34003,1294
2/
.
TmM
Rdpl
6701,2191,889
.
+ Điểm C:
TNN
Rdpmc
72,1351
.
TmMM
Rdplc
670
.
+ Điểm E:
Khi tính điểm E nên chọn vị trí gần giữa điểm A và điểm C. Để dễ tính toán ta
chọn tr-ờng hợp trục trung hoà nằm sát mép trong của cánh d-ới thép hình:
h
n
h
n
2
b
r
y
f
/
Ma
Hình 9 - Biều đồ ứng suất với điểm E lựa chọn
T
fAfbtANfAfbtAfAN
sdsydfaRdpmsdsydfacdcE
85,2096
15,1
2800
4
5,2
16
1,1
3400
)37022,599(1072,1351
)2()2(
2
3
.
TmthfbtM
fydfE
89,434)370(1,1/3400370)(
Đ-ờng cong t-ơng tác d-ới dạng đa giác có thể vẽ nh- sau:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
155
n
m
0.00
0.00 0.20 0.40 0.80 1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.60
0.65
0.75
1.03
1.00
0.75
0.67
0.48
0.00
Hình 10 - Đ-ờng cong t-ơng tác M và N của tiết diện cột khảo sát
2.4. Kiểm tra
a. ảnh h-ởng của phân bố mômen:
Khi tính toán, giả thiết của ph-uơng pháp đơn giản là kết cấu cứng, nh-ng
không thể bỏ qua ảnh h-ởng của phi tuyến hình học làm tăng mômen trong cột khi tính
theo tuyến tính. Tức là cần phân tích sựu làm việc của cột khi kể đến hiệu ứng bậc hai.
Điều kiện cần để kiểm tra cột liên hợp khi tách ra từ kết cấu cứng:
1,0019,0
8,99859
084,1872
cr
Sd
N
N
2,0)12(2,0)2(2,0185,0 r
Nh- vậy không cần kể đến ảnh h-ởng của sự làm việc phi tuyến.
b. Kiểm tra khả năng chịu lực:
Để kiểm tra ta tính mômen cho phép ứng với lực dọc lớn nhất rồi so sánh
mômen cho phép với mômen trong cặp nội lực xem có thoả mãn hay không. Ta tiến
hành nh- sau:
1
67,0
3,2809
084,1872
.
Rdpl
Sd
d
N
N
0
4
11
1
4
r1
n
75,0
3,2809
85,2096
.
Rdpl
E
E
N
N
dE
Xác định khả năng chịu lực dựa vào đ-ờng đặc tr-ng:
n
m
0.00
0.00 0.20 0.40 0.80 1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.60
0.65
0.75
1.03
1.00
0.75
0.67
0.48
0.00
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
156
Xác định
d
:
CE
dE
EC
Ed
1
670
670
.
Rdpl
C
C
M
M
;
65,0
670
89,434
.
Rdpl
E
E
M
M
;
48,0
3,2809
72,1351
.
.
Rdpl
Rdpm
C
N
N
Vậy
75,065,0
48,075,0
67,075,0
)65,01()(
E
CE
dE
ECd
Xác định
k
:
Do
E
nên
0,0
175,0
10,1
65,0
1
1
1
1
E
Ek
EE
k
75,0
)(
n
ndk
d
Ta có:
TmM
Sd
25,4526709,075,07005,251
Đảm bảo khả năng chịu lực.
3. Kiểm tra cột tầng 3 ( cột thép hình)
3.1. Xác định chiều dài tính toán của cột:
Sử dụng phần mềm ETABS 8.5.0 để phân tích nội lực kết cấu. Từ kết quả tổ hợp
nội lực chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để kiểm tra tiết diện cột là cặp M
x
, M
y
, N ở
tiết diện chân cột tầng 3 (Phần tử C53):
M
x
= M
3-3
= -78,6436 Tm ; M
y
= M
2-2
= -18,4898Tm ; N = 1640,613 T .
Các cặp nội lực khác có trị số nhỏ hơn nên không nguy hiểm bằng cặp đã chọn.
Với cột 2 đầu ngàm, chiều dài tính toán của cột là
l
x
= l
y
= .H = 0,53,6 = 1,8 m = 180 cm.
3.2. Kiểm tra tiết diện cột
Thép chịu lực : dùng thép XCT34, có
2
/3400 cmkGf
y
, E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
.
mx
my
x x
y
y
Hình 12- Tiết diện cột tầng 3
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
157
Diện tích tiết diện cột: F = 599,2 cm
2
, J
x
= 532826,9 cm
4
, J
y
= 171617,1 cm
4
- Độ lệch tâm:
cmm
N
M
e
X
X
79,40479,0
613,1640
6436,78
cmm
N
M
e
Y
Y
13,10113,0
613,1640
4898,18
- Tính đặc tr-ng hình học của tiết diện:
4
33
9,532826
12
64)8,270(
12
7070
cmJ
X
4
33
1,171617
12
0,370
2
12
8,264
cmJ
Y
cm
A
J
r
X
X
82,29
2,599
9,532826
;
cm
A
J
r
Y
Y
92,16
2,599
1,171617
3
6,15223
70
9,5328262
2
cm
h
J
W
X
X
;
3
3,4903
70
1,171617*2
2
cm
b
J
W
Y
Y
cm
A
W
X
X
4,25
2,599
6,15223
;
cm
A
W
Y
Y
18,8
2,599
3,4903
- Độ mảnh và độ mảnh quy -ớc của cột:
04,6
88,25
200
X
X
X
r
l
;
64,10
92,16
180
Y
Y
Y
r
l
24,0
101,2
3400
04,6
6
E
f
y
X
X
;
43,0
101,2
3400
64,10
6
E
f
y
Y
Y
04,78
3400
10.1,2
14,314,3
6
y
C
f
E
3.3. Kiểm tra ổn định tổng thể với tiết diện chịu lực nén N và mômen M
x
.
3.3.1. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
- Độ lệch tâm t-ơng đối:
1886,0
4,25
79,4
X
X
X
e
m
Tra bảng II.4. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định Kiến ta có:
Với loại tiết diện 5,
2
2100,370 cmbA
CCC
2
2,1798,264 cmhA
bob
17,1
2,179
210
b
C
A
A
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
158
Với
117,1
b
c
A
A
;
524,00
x
và
51886,01,0
X
m
, ta có:
X
XX
mm
602,01,09,1
853,124,0)1886,06(02,01886,01,09,1
- Độ lệch tâm quy đổi: m
1
= .m
x
= 1,8530,1886 = 0,35
Cột có A
th
= A
ng
, m
1
= 0,35 < 20 không cần kiểm tra về bền.
Từ m
1
= 0,35 và
x
= 0,43 tra bảng II.2 Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn
Định Kiến trang 184 kết hợp sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta đ-ợc
lt
= 0,895
- Điều kiện ổn định của cột:
22
3
/3400/2,3059
2,5998953,0
10613,1640
*
cmKGRcmKG
A
N
lt
Cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.
3.3.2. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung
Mômen tính toán dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung là mômen lớn
nhất tại tiết diện ở
3
1
cột
x
M
.
Ta có Mômen tại 2 đầu cột ứng với cùng tổ hợp tải trọng N = 1640,613 T là:
M
B
= 78,6436 Tm M
C
= 18,4898 Tm
Mô men tính toán ở đoạn 1/3 cột phía M lớn là
x
M
= 58,59 Tm
M
B
/ 2 = 78,6436/2 = 39,32 Tm; M
C
/ 2 = 18,4898/2 = 9,245 Tm.
Xét trị tuyệt đối thì M = Max
BC
x
x
MM
M , , M
22
lấy trị số
x
M
là trị
số mômen quy -ớc để tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
Độ lệch tâm e' =
cmm
N
M
X
57,30357,0
613,1640
59,58
Độ lệch tâm t-ơng đối m
x
=
14,0
4,25
57,3'
X
e
< 5
x
C
1 .m
Trong đó:
0,7
khi m
x
< 1
1
khi
04,7804,6
Cx
911,0
14,07,01
1
1
X
m
C
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
159
Với
04,6
x
và R = 3400 KG/cm
2
tra bảng II.1. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I -
Đoàn Định Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đợc
y
= 0,9835
Điều kiện ổn định:
22
3
/3400/9,3055
2,5999835,0911,0
10613,1640
cmKGRcmKG
AC
N
y
Điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung là đảm bảo.
3.4. Kiểm tra ổn định tổng thể với tiết diện chịu lực nén N và mômen M
y
.
3.4.1. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
- Độ lệch tâm t-ơng đối:
138,0
18,8
13,1
Y
Y
Y
e
m
Tra bảng II.4. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định Kiến trang 188 ta có:
Với loại tiết diện 8,
2
2,1798,264 cmhA
boC
2
4200,37022 cmbA
CCb
43,0
420
2,179
b
C
A
A
- Với
25,0
b
c
A
A
;
543,00
_
Y
và
5138,01,0
Y
m
, ta có:
Y
YY
mm
501,005,075,0
778,043,0138,0501,0138,005,075,0
- Với
5,0
b
c
A
A
;
543,00
_
Y
và
5138,01,0
Y
m
, ta có:
Y
YY
mm
502,01,05,0
556,043,0)138,05(02,0138,01,05,0
Với
43,0
b
C
A
A
, sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta đ-ợc
618,0
- Độ lệch tâm quy đổi: m
1
= .m
y
= 0,6180,138= 0,085
Cột có A
th
= A
ng
, m
1
= 0,085 < 20 không cần kiểm tra về bền.
Từ m
1
= 0,085 và
Y
= 0,43 tra bảng II.2 Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định
Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đợc
lt
= 0,967
- Điều kiện ổn định của cột:
22
3
/3400/4,2831
2,599967,0
10613,1640
cmKGRcmKG
A
N
lt
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
160
Cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.
3.4.2. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
Do
64,1004,6
YX
nên có thể bỏ qua việc tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt
phẳng khung.
3.5. Kiểm tra ổn định cục bộ:
3.5.1. ổn định cục bộ bản cánh:
Tỷ số chiều dài tự do của bản cánh:
6,33
2
8,270
2
0
bc
b
b
Ta có
8,024,0
x
8,0
x
c
0
b
= (0,36 + 0,1
x
)
E
R
= (0,36 + 0,10,8)
3400
101,2
6
= 11,57
Mà
57,112,11
3
6,33
00
cc
bb
Vậy bản cánh cột đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
3.5.2. ổn định cục bộ bản bụng:
ổn định cục bộ của bản bụng cột chịu nén lệch tâm phụ thuộc vào độ mảnh của cột,
vật liệu của cột, hình dạng tiết diện của cột, độ lệch tâm t-ơng đối m và hệ số đặc tr-ng
phân bố ứng suất pháp trên bản bụng
.
1
=
y.
J
M
F
N
X
X
và
1
=
1
X
X
y.
J
M
F
N
y khoảng cách từ trục trọng tâm x x đến thớ mép chịu nén nhiều của bản
bụng.
y
1
khoảng cách từ trục trọng tâm x x đến thớ mép chịu nén ít hoặc chịu kéo
của bản bụng.
ổn định cục bộ của bản bụng đ-ợc kiểm tra bằng điều kiện:
b
b
b
b
hh
Vì khả năng chịu lực của cột đ-ợc xác định theo điều kiện ổn định tổng thể trong
mặt phẳng khung nên tỉ số
b
b
h
đ-ợc xác định bằng cách tra bảng phụ thuộc m và
.
Ta có m
x
= 0,1886< 0,3 và
x
= 0,24 < 0,8 tra bảng có:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
161
85,27
3400
101,2
6
0
R
E
h
b
Tiết diện đã chọn có:
85,2786,22
8,2
64
00
bb
hh
Vậy bản bụng cột đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
4. Kiểm tra cột tầng 12 ( cột thép hình giảm tiết diện )
4.1. Xác định chiều dài tính toán của cột:
Sử dụng phần mềm ETABS 8.5.0 để phân tích nội lực kết cấu. Từ kết quả tổ hợp
nội lực chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để kiểm tra tiết diện cột là cặp M
x
, M
y
, N ở
tiết diện chân cột tầng 12 (Phần tử C38):
M
x
= M
3-3
= -74,8575 Tm ; M
y
= M
2-2
= -22,1801Tm ; N = 1007,039 T .
Các cặp nội lực khác có trị số nhỏ hơn nên không nguy hiểm bằng cặp đã chọn.
Với cột 2 đầu ngàm, chiều dài tính toán của cột là
l
x
= l
y
= .H = 0,53,6 = 1,8 m = 180 cm.
4.2. Kiểm tra tiết diện cột
Thép chịu lực : dùng thép XCT34, có
2
/3400 cmkGf
y
, E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
.
mx
my
x x
y
y
Hình 13- Tiết diện cột tầng 12
Diện tích tiết diện cột: F = 515,2 cm
2
, J
x
= 438494,9 cm
4
, J
y
= 87925,1 cm
4
- Độ lệch tâm:
cmm
N
M
e
X
X
43,70743,0
039,1007
8575,74
cmm
N
M
e
Y
Y
2,2022,0
039,1007
1801,22
- Tính đặc tr-ng hình học của tiết diện:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
162
4
33
9,438494
12
64)8,256(
12
5656
cmJ
X
4
33
1,87925
12
0,356
2
12
8,264
cmJ
Y
cm
A
J
r
X
X
17,29
2,515
9,438494
;
cm
A
J
r
Y
Y
06,13
2,515
1,87925
3
4,12528
70
9,4384942
2
cm
h
J
W
X
X
;
3
2,3140
56
1,879252
2
cm
b
J
W
Y
Y
cm
A
W
X
X
3,24
2,515
4,12528
;
cm
A
W
Y
Y
1,6
2,515
2,3140
- Độ mảnh và độ mảnh quy -ớc của cột:
17,6
17,29
180
X
X
X
r
l
;
78,13
06,13
180
Y
Y
Y
r
l
25,0
101,2
3400
17,6
6
E
f
y
X
X
;
55,0
101,2
3400
78,13
6
E
f
y
Y
Y
04,78
3400
10.1,2
14,314,3
6
y
C
f
E
4.3. Kiểm tra ổn định tổng thể với tiết diện chịu lực nén N và mômen M
x
.
4.3.1. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
- Độ lệch tâm t-ơng đối:
31,0
3,24
43,7
X
X
X
e
m
Tra bảng II.4. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định Kiến ta có:
Với loại tiết diện 5,
2
1680,356 cmbA
CCC
2
2,1798,264 cmhA
bob
94,0
2,179
168
b
C
A
A
Do
194,0
b
c
A
A
;
525,00
x
và
531,01,0
X
m
, ta có:
+ Với
5,0
b
c
A
A
:
X
XX
mm
502,01,075,1
6956,125,0)31,05(02,031,01,075,1
+ Với
0,1
b
c
A
A
:
X
XX
mm
602,01,09,1
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
163
841,125,0)31,06(02,031,01,09,1
Với
94,0
b
C
A
A
sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta đ-ợc
824,1
- Độ lệch tâm quy đổi: m
1
= .m
x
= 1,8240,31 = 0,565
Cột có A
th
= A
ng
, m
1
= 0,565 < 20 không cần kiểm tra về bền.
Từ m
1
= 0,565 và
x
= 0,25 tra bảng II.2 Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn
Định Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đợc
lt
= 0,8323
- Điều kiện ổn định của cột:
22
3
/3400/5,2348
2,5158323,0
10039,1007
cmKGRcmKG
A
N
lt
Cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.
4.3.2. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung
Mômen tính toán dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung là mômen lớn
nhất tại tiết diện ở
3
1
cột
x
M
.
Ta có Mômen tại 2 đầu cột ứng với cùng tổ hợp tải trọng N = 1007,039 T là:
M
B
= 74,8575 Tm M
C
= 22,1801 Tm
Mô men tính toán ở đoạn 1/3 cột phía M lớn là
x
M
= 57,298 Tm
3,57
Tm
M
B
/ 2 = 74,8575/2 = 37,43 Tm; M
C
/ 2 = 22,1801/2 = 11,09 Tm.
Xét trị tuyệt đối thì M = Max
BC
x
x
MM
M , , M
22
lấy trị số
x
M
là trị số
mômen quy -ớc để tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
Độ lệch tâm e' =
cmm
N
M
X
69,50569,0
039,1007
3,57
Độ lệch tâm t-ơng đối m
x
=
23,0
3,24
69,5'
X
e
< 5
x
C
1 .m
Trong đó:
0,7
khi m
x
< 1
1
khi
04,7817,6
Cx
822,0
31,07,01
1
1
X
m
C
Với
17,6
x
và R = 3400 KG/cm
2
tra bảng II.1. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I -
Đoàn Định Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đợc
y
= 0,9835
Điều kiện ổn định:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
164
22
3
/3400/8,2417
2,5159835,0822,0
10039,1007
cmKGRcmKG
AC
N
y
Điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung là đảm bảo.
4.4. Kiểm tra ổn định tổng thể với tiết diện chịu lực nén N và mômen M
y
.
4.4.1. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
- Độ lệch tâm t-ơng đối:
36,0
1,6
2,2
Y
Y
Y
e
m
Tra bảng II.4. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định Kiến trang 188 ta có:
Với loại tiết diện 8,
2
2,1798,264 cmhA
boC
2
3360,35622 cmbA
CCb
53,0
336
2,179
b
C
A
A
- Với
5,0
b
c
A
A
;
555,00
_
Y
và
536,01,0
Y
m
, ta có:
Y
YY
mm
502,01,05,0
587,055,036,0502,036,01,05,0
- Với
0,1
b
c
A
A
;
555,00
_
Y
và
536,01,0
Y
m
, ta có:
Y
YY
mm
503,015,025,0
381,055,0)36,05(03,036,015,025,0
Với
53,0
b
C
A
A
, sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta đ-ợc
575,0
- Độ lệch tâm quy đổi: m
1
= .m
y
= 0,5750,36= 0,207
Cột có A
th
= A
ng
, m
1
= 0,207 < 20 không cần kiểm tra về bền.
Từ m
1
= 0,207 và
Y
= 0,55 tra bảng II.2 Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định
Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đợc
lt
= 0,9288
- Điều kiện ổn định của cột:
22
3
/3400/5,2104
2,5159288,0
10039,1007
cmKGRcmKG
A
N
lt
Cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.
4.4.2. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
165
Do
78,1317,6
YX
nên có thể bỏ qua việc tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt
phẳng khung.
4.5. Kiểm tra ổn định cục bộ:
4.5.1. ổn định cục bộ bản cánh:
Tỷ số chiều dài tự do của bản cánh:
6,26
2
8,256
2
0
bc
b
b
Ta có
8,025,0
x
8,0
x
c
0
b
= (0,36 + 0,1
x
)
E
R
= (0,36 + 0,10,8)
3400
101,2
6
= 11,57
Mà
57,1187,8
3
6,26
00
cc
bb
Vậy bản cánh cột đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
4.5.2. ổn định cục bộ bản bụng:
ổn định cục bộ của bản bụng cột chịu nén lệch tâm phụ thuộc vào độ mảnh của cột,
vật liệu của cột, hình dạng tiết diện của cột, độ lệch tâm t-ơng đối m và hệ số đặc tr-ng
phân bố ứng suất pháp trên bản bụng
.
1
=
y.
J
M
F
N
X
X
và
1
=
1
X
X
y.
J
M
F
N
y khoảng cách từ trục trọng tâm x x đến thớ mép chịu nén nhiều của bản
bụng.
y
1
khoảng cách từ trục trọng tâm x x đến thớ mép chịu nén ít hoặc chịu kéo
của bản bụng.
ổn định cục bộ của bản bụng đ-ợc kiểm tra bằng điều kiện:
b
o
b
b
hh
Vì khả năng chịu lực của cột đ-ợc xác định theo điều kiện ổn định tổng thể trong
mặt phẳng khung nên tỉ số
b
o
h
đ-ợc xác định bằng cách tra bảng phụ thuộc m và
.
Vì 0,3 < m
x
= 0,31< 1,0 và
x
= 0,25 < 0,8 nên ta có :
+ Với m
x
= 0,3 thì
85,27
3400
101,2
6
0
R
E
h
b
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
166
+ Với m
x
= 1,0 thì
31,32
3400
101,2
3,13,1
6
0
R
E
h
b
Nội suy với m
x
= 0,31 ta đ-ợc
91,27
b
o
h
Tiết diện đã chọn có:
91,2786,22
8,2
64
00
bb
hh
Vậy bản bụng cột đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
5. Kiểm tra cột tầng 28 ( cột thép hình giảm tiết diện )
5.1. Xác định chiều dài tính toán của cột:
Sử dụng phần mềm ETABS 8.5.0 để phân tích nội lực kết cấu. Từ kết quả tổ hợp
nội lực chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để kiểm tra tiết diện cột là cặp M
x
, M
y
, N ở
tiết diện chân cột tầng 28 (Phần tử C51):
M
x
= M
3-3
= -75,2868 Tm ; M
y
= M
2-2
= -21.785 Tm ; N = 307,6599 T .
Các cặp nội lực khác có trị số nhỏ hơn nên không nguy hiểm bằng cặp đã chọn.
Với cột 2 đầu ngàm, chiều dài tính toán của cột là
l
x
= l
y
= .H = 0,53,6 = 1,8 m = 180 cm.
5.2. Kiểm tra tiết diện cột
Thép chịu lực : dùng thép XCT34, có
2
/3400 cmkGf
y
, E
a
= 2,1
10
6
kG/cm
2
.
x x
y
y
Hình 14- Tiết diện cột tầng 28
Diện tích tiết diện cột: F = 419,2 cm
2
, J
x
= 330686,9 cm
4
, J
y
= 32117,1 cm
4
- Độ lệch tâm:
cmm
N
M
e
X
X
47,242447,0
6599,307
2868,75
cmm
N
M
e
Y
Y
08,70708,0
6599,307
785,21
- Tính đặc tr-ng hình học của tiết diện:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
167
4
33
9,330686
12
64)8,240(
12
4040
cmJ
X
4
33
1,32117
12
0,340
2
12
8,264
cmJ
Y
cm
A
J
r
X
X
09,28
2,419
9,330686
;
cm
A
J
r
Y
Y
75,8
2,419
1,32117
3
2,9448
70
9,3306862
2
cm
h
J
W
X
X
;
3
86,1605
40
1,321172
2
cm
b
J
W
Y
Y
cm
A
W
X
X
54,22
2,419
2,9448
;
cm
A
W
Y
Y
83,3
2,419
86,1605
- Độ mảnh và độ mảnh quy -ớc của cột:
41,6
09,28
180
X
X
X
r
l
;
57,20
75,8
180
Y
Y
Y
r
l
26,0
101,2
3400
41,6
6
E
f
y
X
X
;
83,0
101,2
3400
578,20
6
E
f
y
Y
Y
04,78
3400
10.1,2
14,314,3
6
y
C
f
E
5.3. Kiểm tra ổn định tổng thể với tiết diện chịu lực nén N và mômen M
x
.
5.3.1. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
- Độ lệch tâm t-ơng đối:
09,1
54,22
47,24
X
X
X
e
m
Tra bảng II.4. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định Kiến ta có:
Với loại tiết diện 5,
2
1200,340 cmbA
CCC
2
2,1798,264 cmhA
bob
67,0
2,179
120
b
C
A
A
Do
167,0
b
c
A
A
;
526,00
x
và
509,11,0
X
m
, ta có:
+ Với
5,0
b
c
A
A
:
X
XX
mm
502,01,075,1
6207,126,0)09,15(02,009,11,075,1
+ Với
0,1
b
c
A
A
:
X
XX
mm
602,01,09,1
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
168
7655,126,0)09,16(02,009,11,09,1
Với
67,0
b
C
A
A
sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta đ-ợc
6699,1
- Độ lệch tâm quy đổi: m
1
= .m
x
= 1,66991,09 = 1,8202
Cột có A
th
= A
ng
, m
1
= 1,8202 < 20 không cần kiểm tra về bền.
Từ m
1
= 1,8202 và
x
= 0,26 tra bảng II.2 Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn
Định Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đợc
lt
= 0,566
- Điều kiện ổn định của cột:
22
3
/3400/68,1296
2,419566,0
106599,307
cmKGRcmKG
A
N
lt
Cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.
5.3.2. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung
Mômen tính toán dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung là mômen lớn
nhất tại tiết diện ở
3
1
cột
x
M
.
Ta có Mômen tại 2 đầu cột ứng với cùng tổ hợp tải trọng N = 307,6599 T là:
M
B
= 75,2868 Tm M
C
= 21,875 Tm
Mô men tính toán ở đoạn 1/3 cột phía M lớn là
x
M
= 57,48 Tm
M
B
/ 2 = 75,2868/2 = 37,64 Tm; M
C
/ 2 = 21,875/2 = 10,94 Tm.
Xét trị tuyệt đối thì M = Max
BC
x
x
MM
M , , M
22
lấy trị số
x
M
là trị số
mômen quy -ớc để tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
Độ lệch tâm e' =
cmm
N
M
X
68,181868,0
6599,307
48,57
Độ lệch tâm t-ơng đối m
x
=
8287,0
54,22
68,188'
X
e
< 5
x
C
1 .m
Trong đó:
0,7
khi m
x
< 1
1
khi
04,7841,6
Cx
567,0
09,17,01
1
1
X
m
C
Với
41,6
x
và R = 3400 KG/cm
2
tra bảng II.1. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I -
Đoàn Định Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đ-ợc
y
= 0,9835
Điều kiện ổn định:
Đề TàI : thiết kế cao ốc văn phòng khi có bộ giảm chấn tmd
- kiểm tra một số cấu kiện và liên kết -
Gvhd : ncs lê xuân tùng svth: đỗ nam thanh
169
22
3
/3400/11,1316
2,4199835,0567,0
106599,307
cmKGRcmKG
AC
N
y
Điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung là đảm bảo.
5.4. Kiểm tra ổn định tổng thể với tiết diện chịu lực nén N và mômen M
y
.
5.4.1. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
- Độ lệch tâm t-ơng đối:
85,1
83,3
08,7
Y
Y
Y
e
m
Tra bảng II.4. Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định Kiến trang 188 ta có:
Với loại tiết diện 8,
2
2,1798,264 cmhA
boC
2
2400,34022 cmbA
CCb
75,0
240
2,179
b
C
A
A
- Với
5,0
b
c
A
A
;
583,00
_
Y
và
585,11,0
Y
m
, ta có:
Y
YY
mm
502,01,05,0
737,083,085,1502,085,11,05,0
- Với
0,1
b
c
A
A
;
583,00
_
Y
và
585,11,0
Y
m
, ta có:
Y
YY
mm
503,015,025,0
606,083,0)85,15(03,085,115,025,0
Với
75,0
b
C
A
A
, sử dụng ph-ơng pháp nội suy ta đ-ợc
6715,0
- Độ lệch tâm quy đổi: m
1
= .m
y
= 0,67151,85= 1,2423
Cột có A
th
= A
ng
, m
1
= 1,2423 < 20 không cần kiểm tra về bền.
Từ m
1
= 1,2423 và
Y
= 0,83 tra bảng II.2 Phụ lục II Sách Kết cấu thép I - Đoàn Định
Kiến trang 184 kết hợp sử dụng phơng pháp nội suy ta đ-ợc
lt
= 0,6251
- Điều kiện ổn định của cột:
22
3
/3400/1,1174
2,4196251,0
106599,307
cmKGRcmKG
A
N
lt
Cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.
5.4.2. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
